vpx-vpr劫持crl4(dcaf1)e3泛素连接酶拮抗宿主因子的作用机制

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1、Vpx/Vpr劫持CRL4（DCAF1）E3泛素连接酶拮抗宿主因子的作用机制MechanismofVpx/VprcounteractinghostrestrictionfactorsbyhijackingCRL4(DCAF1)E3ubiquitinligase一级学科：生物学学科专业：生物学作者姓名：王虹指导教师：于晓方天津大学生命科学学院二零一七年六月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或

2、证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据前言人类免疫缺陷病毒（HumanImmunodeficiencyVir

3、us，HIV）属于反转录病毒，是一种感染人类免疫细胞的慢病毒（Lentivirus）。人类免疫缺陷病毒感染机体可致人患艾滋病（AIDS，AcquiredImmuneDeficiencySyndrome），艾滋病是后天性细胞免疫功能出现缺陷从而导致严重随机感染及/或继发肿瘤的一种致命疾病。艾滋病自1981年在美国被识别并发展为全球大流行疾病起，已累计导致数千余万人死亡，并呈现出向低龄化人群中传播的趋势。时至今日，仍然没有完全有效的抗病毒治疗药物，所以病毒与宿主相互作用机制的研究将有利于深入了解病毒发展规律，找到最佳的抗病毒治疗方案。宿主机体内存在一系列的抗病毒因子在病

4、毒复制的不同层次上阻断病毒的扩增，如具有胞嘧啶脱氨酶活性的APOBEC3蛋白家族、具有核苷酸水解酶活性的SAMHD1蛋白及具有DNA损伤修复的转录因子HLTF蛋白，他们三者都能通过抑制病毒逆转录过程起到抗病毒作用，宿主限制因子MXB蛋白能够影响病毒基因进核和整合，Schlafen11蛋白抑制病毒基因的翻译过程，Trim5蛋白影响病毒的脱壳，BST-2（Tethrin）蛋白影响病毒出芽，及Mov10蛋白影响病毒颗粒包装等，但病毒会编码辅助蛋白抵抗宿主因子的限制作用。作为HIV-2/SIV编码的Vpx蛋白能够挟持宿主体内的泛素连接酶CRL4（DCAF1）E3复合体去诱导

5、宿主内SAMHD1的降解，而所有慢病毒包括HIV-1都能编码的Vpx同源蛋白Vpr，也能够挟持CRL4（DCAF1）E3连接酶去诱导宿主DNA修复机制中的转录因子HLTF的降解。本文将着重深入阐述Vpx/r与宿主因子相互作用的机制。I万方数据摘要Vpx蛋白及其同源蛋白Vpr是被不同的慢病毒HIV/SIV所编码的辅助蛋白。为了促进病毒的复制，Vpx演变成能够诱导SAMHD1降解而Vpr能够诱导HLTF降解。Vpx和Vpr都能够募集CRL4（DCAF1）E3泛素连接酶行使降解宿主限制因子的功能，选择性破坏这种病毒CRL4（DCAF1）E3复合体的形成将会是一种有效的抗病

6、毒策略。近年来，我们课题组已经发现细胞内Cullin4蛋白翻译后的修饰作用Neddylations是激活病毒CRL4（DCAF1）E3复合体所必需的过程，同时发现了一种抗肿瘤的抑制剂MLN4924能够有效的阻断Vpx-CRL4（DCAF1）E3复合物中的DCAF1翻译后的修饰作用，进而阻断了Vpx诱导的SAMHD1蛋白的降解以及Vpx依赖的猕猴猴免疫缺陷病毒（macaquesimianimmunodeficiencyvirus，SIVmac）和HIV-1病毒在巨噬细胞内的复制。尽管如此，人们仍然对Vpx/Vpr-CRL4(DCAF1)E3泛素复合物的组装机制的了解甚

7、少。在本文章中，我们阐明了辅助蛋白Vpx/Vpr的CRL4（DCAF1）E3复合体的组装都需要一个高度保守的重要功能区锌指功能区，该功能区对Vpx/r结合细胞因子DCAF1所必需但并不影响Vpx/r与其底物的结合。在该保守锌指功能区内的碱基对Vpx/r形成CRL4（DCAF1）E3复合体至关重要，同时也是其降解宿主因子SAMHD1或HLTF蛋白所必需的。更为重要的是应用锌离子螯合剂N,N,N,N-tetrakis-(2-pyridylmethyl)ethylenediamine（TPEN）改变细胞内的锌离子浓度能够阻断Vpx诱导的SAMHD1的降解以及Vpx依赖