宿主蛋白对丙型肝炎病毒复制的影响

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2010年8月第33卷第4期IntJBiologicals·187··综述·宿主蛋白对丙型肝炎病毒复制的影响黄小晔综述刘水平审校【摘要】慢性丙型肝炎病毒(hepatitisCvirus，HCV)感染是严重危害人类健康的疾病之一。了解HCV复制过程能有助于对HCV致病机制的研究。许多研究表明，HCV复制不仅需要自身编码蛋白，而且还依赖宿主蛋白的参与。此文就几种宿主蛋白对HCV复制的影响进行综述。【关键词】蛋白质类；丙型肝炎病毒；病毒复制ImpactofhostproteinsonHCVreplicationHUANGXiao·ye，LIUShui-ping．DepartmentofMicrobiology，XiangyaSchoolofMedicine，CentralSouthUniversity，Changsha410078，ChinaCorrespondingauthor：LIUShui-ping，Email：spliu@mail．CSU．edu．eft【Abstract】ChronichepatitisCvirus(HCV)infectionisseriouslydetrimentaltohumanhealth．TheunderstandingofHCVreplicationprocesscanconducetothestudyofHCVpathogenicmechanism．Manystu—dieshaveshownthatHCVreplicationrequiresnotonlyself-encodedproteinsbutalsotheinvolvementofhostproteins．ThisreviewsummarizestheimpactofseveralhostproteinsonHCVreplication．【Keywords】Proteins；Hepacivirus；Virusreplication丙型肝炎病毒(hepatitisCvirus，HCV)属黄病定斑点状结构处。毒科，是一种正链RNA病毒。全球约有1．7亿业已证明，宿主细胞蛋白在HCV复制过程中起HCV感染者，这些感染者是许多国家慢性肝病的主重要作用。参与病毒RNA合成的某些宿主因子有要病源，而且慢性HCV感染是导致肝硬化、肝细胞一个很显著的特征，它们在正常细胞中一般都出现癌等晚期肝病的主要原因之一⋯。自1989年HCV在细胞核内，而当病毒RNA合成发生时，大部分都发现以来，它的体外细胞模型研究一直是HCV研究会出现在细胞质中J。在病毒感染细胞中，细胞蛋的热点之一，能在人肝癌细胞系中高水平自主复制白分布发生改变的现象比较常见：脊髓灰质炎病毒的HCV复制子系统的出现，大大促进了HCV体外能与人Sam68蛋白相互作用并使它在细胞中重新复制机制的研究。分布_5；逆转录病毒D也能使人核蛋白RNA解旋病毒复制常常需要宿主因子参与，它们与病毒酶A分布到细胞质中；登革病毒能使多聚嘧啶序RNA和／或病毒蛋白相互作用，一起影响病毒复制。列结合蛋白(polypyrimidine-tract-bindingprotein，HCV复制开始时，在RNA的3端非编码区会形成FFB)从细胞核移到细胞质，并影响病毒复制；影一个核蛋白复合物，除NS2外的所有非结构蛋白都响HCV复制和／或翻译的一些宿主蛋白如La蛋白是HCV有效复制所必需的_2J。HCV自身编码的非等也会在病毒感染细胞中发生重新分布j。结构蛋白和宿主蛋白一起结合到HCVRNA的3非lPTB编码区，共同形成复制中间体参与病毒复制。HCVPTB在HCV翻译中的作用已有许多研究报道。在与膜相关的复合体处开始复制，新合成的HCVPTB是核不均一核糖核蛋白(heterogeneousnuclearRNA和病毒非结构蛋白共同定位于膜上由抗去污曲onucleoprotein，hnRNP)的成员之一，一般结合在剂膜(detergent．resistantmembranes，DRM)组成的特富含嘧啶的RNA序列，广泛存在于细胞和病毒RNA的内含子和非翻译区。PTB有4个RNA识DOI：10．3760／cma．j．issn．1673-4211．2010．04．005别基序(RNA-recognitionmotifs，RRM)，RRM1和基金项目：湖南省科技计划项目(07SK3052)作者单位：410078长沙，中南大学湘雅医学院微生物学系RRM2在PTB的N端，是PTB聚合物与其他蛋白相通信作者：刘水平，Email：spliu@mail．CSU．edu．an互作用所必需的，RRM3和RRM4在PTB的C端， ·188·错学杂志2010年8月第33卷第4期IntJBi0lo鲥cals．August2010．Vo1．33．N0．4是与RNA结合所必需的。PTB的这种结合RNA特了研究，发现SYNCRIP结合于342—374核苷酸区性让它能结合到HCVRNA的5端和3端的非编码域，即一个驱动IRES翻译而不是HCV复制的区域，区，提示PTB可能在HCVRNA复制中发挥作用。但却能明显增强HCVRNA复制，这可能是因为Chang等研究证实了上述推测，并发现磷酸化SYNCRIP与HCVRNA结合时改变了其二级结构，PTB只在含HCV复制子的Huh一7细胞中出现，提示或吸引了其他一些必需因子参与结合，从而有利于磷酸化PTB能特异地结合于HCV复制复合物中。复制子的组装。同时，SYNCRIP又共同定位于新合Aizaki等¨研究发现，PTB在正常Huh．7细胞中主成的HCVRNA，可能的原因是它参与了HCVRNA要存在于细胞核中，而在含HCV复制子的Huh．7细复制子的形成以及病毒RNA的合成。胞中PTB不仅存在于细胞核中，而且在细胞质的某3人La蛋白些特定结构及新合成的HCVRNA中也存在PTB，人La(SS—B)蛋白最初是在系统性红斑狼疮患这说明PTB是HCVRNA复制复合体的组成部分，者的血清中发现的一种自身抗原，是一类保守的参与了病毒RNA合成。RNA结合磷蛋白，含有RNARRM，通常定位于核质PTB参与HCVRNA复制有几种可能的机中。人La蛋白至少可分为3个区¨：(1)高度保守制：(1)PTB结合到HCVRNA的5端和3端的的N终端区；(2)中度保守的RRM，亦称RNP结构非编码区后，可能通过某种蛋白使5端和3端的非域(0nucle0pr0teindomain)；(3)非保守的c末端编码区发生相互作用，它们之间的这种串扰可能导区。La蛋白能与多种RNA结构结合，并根据所结致病毒基因组发生某些改变，从而有利于RNA复合的RNA不同而改变自身构型，因此，LJa蛋白具有制。5端和3端相互作用对很多RNA病毒的RNA高度的适应性，能与多种RNA相互作用。多项合成都至关重要。(2)PTB参与HCV复制复合体研究证实，HCV3端和5端非编码区与La蛋白关的形成。如PTB可能通过与HCVRNA及非结构蛋系密切。Sp~ngberg等Ⅲ采用蛋白杂交和免疫共沉白或其他一些组成复制复合体的蛋白相互作用而淀证实，La蛋白能特异地作用于HCV3端非编码参与复制复合体的形成。(3)PTB改变病毒RNA区中富含尿嘧啶核苷酸的区域，这样或许能保护细构象而使其有利于RNA复制，有可能像RNA的分胞中的HCVRNA免受核糖核酸内切酶和外切酶的子伴侣那样打开HCVRNA非翻译区的高级结构。过早降解。Domitrovicha等发现，对于含HCV2与突触结合蛋白结合的、与胞质RNA相互作用RNA复制子的Huh-7细胞，在利用RNA干扰技术的蛋白(synaptotagmin-binding，cytoplasmicRNA—去除La蛋白后，HCV复制活性受到很大的影响。interactingprotein，SYNCRIP)4人囊泡相关蛋白(humanvesicleassociatedpro-SYNCRIP又称NS1相关蛋白1，也是人类细胞tein，HVAP)中一种高度同源的hnRNP，主要存在于细胞质中。HVAP是一种囊泡膜转运蛋白，在人体组织细Kim等研究证明，SYNCRIP通过核心编码区与腺胞中广泛存在。HVAP具有两种亚型，HVAP—A和苷富集区(adenosine—richregion)相互作用来加强内HVAP—B。其中HVAPA也称之为HVAP一33，能与部核糖体进入位点(internalribosomalentrysite，NS5A和NS5B相互结合，并对HCVRNA复制产生IRES)的活性，从而提高HCV中依赖于IRES的翻影响。Gao等发现，NS5B进入HCVRNA复制复译。Choi等H利用RNA干扰技术进行研究发现，合物需要其他因子的协助，而HVAP．33可能是其中SYNCRIP~与鼠肝炎病毒(mousehepatitisvirus，一种。而且他们还发现，在用RNA干扰技术去除内MHV)RNA的5端非翻译区结合，参与MHVRNA源性HVAP一33后或在HVAP．33负显性突变的情况复制。SYNCRIP可能通过以下几条途径影响MHV下，HCVRNA和蛋白的数量减少，同时NS5B从抗RNA复制：(1)通过蛋白的相互作用吸引一些病毒去污剂膜移至去污剂敏感膜处，说明HVAP-33影响RNA复制所需的因子到复制位点；(2)诱导病毒了HCVRNA复制。Hamamoto等利用酵母双杂RNA高级结构的构象发生改变，从而有利于病毒复交系统发现，HVAP—B是NS5A结合蛋白，同时也能制；(3)与其他蛋白发生相互作用来调节5端到3与NS5B结合。利用免疫耗竭或RNA干扰技术去端的串扰，从而导致病毒基因变化，最终影响病毒除HVAP．B后，HCVRNA复制受到抑制。而且复制。Liu等对SYNCRIP在HCV中的作用进行HVAP—B对有利于RNA复制的NS5B和NS5A螯合 2010年8月第33卷第4期IntJBiologicals，August2010，Vo1．33，No．4·189·2296-2301．有一定的影响。但人体内HVAP—A的表达似多于[6]TangH，GaiettaGM，FischerWH，eta1．AcellularcofactorforHVAP．B，而且它们相互作用形成的异二聚体对theconstitutivetransportelementoftypeDretrovirus[J]．HCV复制的影响要大于单体或同二聚体。Science，1997，276(5317)：1412-1415．[7]Agis—Ju6rezRA，GalvOnI，MedinaF，eta1．Polypyrimidine5人RNA解旋酶p68tract—bindingproteinisrelocatedtothecytoplasmandisrequiredGoh等研究发现，HCVNS5B蛋白，即依赖duringdenguevirusinfectioninVerocells[J]．JGenVirol，RNA的RNA聚合酶，能与p68相互作用，并对HCV2009，90(nl2)：2893-2901．[8]DomitrovichaA，DiebelaKW，AlibN，eta1．RoleofLaautoan-RNA复制产生影响。他们发现在含HCV复制子的tigenandpolypyrimidinetract—bindingproteininHCVreplication细胞系中，NS5B的过度表达或所有非结构蛋白的[J]．Virology，2005，335(1)：72-86．稳定性表达都能导致内源性p68重新分布，即从细[9]GhettiA，Pifiol—RomaS，MichaelWM，eta1．hnRNPI，thepolypyrimidinetract—bindingprotein：distinctnuclearlocalization胞核移到细胞质中。当去除2／3的NS5BC端时，andassociationwithhnRNAs『J]．NucleicAcidsRes，1992，p68不会发生重新分布，但如仅去除N端区域，p682O(14)：3671-3678．[10]ChangKS，LuoG．Thepolypyrimidinetract—bindingprotein的重新分布还是会发生。这说明p68与NS5B能发(PTB)isrequiredforeficientreplicationofhepatitisCvirus生相互作用，而且NS5BC端是不可缺少的。当使(HCV)RNA[J]．VirusRes，2006，115(1)：1—8．用免疫干扰技术使内源性p68不能产生时，HCVAizakiH，ChoiKS，【juM，eta1．Polypyrimidine—tract—bindingproteinisacomponentoftheHCVRNAreplicationcomplexandRNA从正链到负链的转录也会相应减少。同时，necessaryforRNAsynthesis[J]．JBiomedSci，2006，NS5B及缺少N端的NS5B的大量表达会使HCV负13(4)：469-480．链RNA产生减少。这说明p68作为一种宿主细胞[12]KimJH，PackKY，HaSH，eta1．AcellularRNA-bindingpro—teinenhancesinternalribosomalentrysite—dependenttranslation因子，能影响着病毒负链RNA合成，即参与了HCVthroughaninteractiondownstreamofthehepatitisCvirusRNA复制。p68并不是病毒复制所必需的，因为病polyproteininitiationcodon[J]．MolCellBiol，2004，24(18)：7878-7890．毒的自身基因也能编码RNA解旋酶。然而，可能由[13]ChoiKS，MizutaniA，LaiMM．SYNCRIP，amemberofthe于病毒编码效率不高，所以病毒复制才会吸引宿主heterogeneousnuclearribonucleoproteinfamily，isinvolvedinRNA解旋酶来提高复制效率。nlousehepatitisvirusRNAsynthesis[J]．JVirol，2004，6研究展望78(23)：13153—13162．[14]LiuHM，AizakiH，ChoiKS，eta1．SYNCRIP(synaptotagmin—除上述宿主蛋白外，人体细胞中还存在很多其binding，cytoplasmicRNA—interactingprotein)isahostfactor他宿主蛋白影响病毒复制、翻译等，通过研究这些involvedinhepatitisCvirusRNAreplication[J]．Virology，2009，386(2)：249-256．宿主蛋白在HCV复制中的作用和机制，能为抗病毒[15]孙静慧，刘皋林，谭龙益，等．La蛋白与HBVRNA相互作用研究提供新策略，即通过阻止宿主蛋白与HCVRNA关系的研究进展[J]．第二军医大学学报，2004，25(9)：1020．1022．的相互作用来阻止病毒复制，从而达到抗病毒效[16]王春花，成军，郎振为，等．人La自身抗原蛋白与肝炎病毒果。但是，目前还未发现肝细胞特有蛋白参与HCV的关系[J]．世界华人消化杂志，2003，11(12)：复制，因此还需要加强宿主肝细胞蛋白与HCV相互1973—1976．[17]SpfingbergK，Goobar-LarssonL，Wahren—HerleniusM，eta1．作用的研究。TheLaproteinfromhumanlivercellsinteractsspecificallywith参考文献theU—richregioninthehepatitisCvirus3untranslatedregion[1]梁雪松，安艳．针对宿主细胞靶位抗HCV策略研究进展[J]．JHumVirol，1999，2(5)：296-307．[J]．世界华人消化杂志，2007，15(15)：1754．1758．[18]GaoL，AizakiH，HeJW，eta1．Interactionsbetweenviralnon-[2]BlightKJ，KolykhalovAA，RiceCM．EficientinitiationofHCVstructuralproteinsandhostproteinhVAP-33mediatetheforma—RNAreplicationincellculture[J]．Science，2000，tionofhepatitisCvirusRNAreplicationcomplexonlipidraft290(5498)：1972—1974．[J]．JViml，2004，78(7)：3480-3488．[3]ShiST，LeeKJ，AizakiH，eta1．HepatitisCvirusRNAreplica．[19]HamamotoI，NishimuraY，OkamotoT，eta1．HumanVAP．Bistionoccursonadetergent—resistantmembranethatcofractionatesinvolvedinhepatitisCvirusreplicationthroughinteractionwithwithcaveolin-2[J]．JVirol，2003，7(77)：4160—4168．NS5AandNS5B[J]．JVirol，2005，79(21)：1347313482．[4]LaiMM．Cellularfactorsinthetranscriptionandreplicationof[2O]GobPY，TanYJ，LimSP，eta1．CellularRNAhelicasep68re．viralRNAgenomes：aparalleltoDNA—dependentRNA1ocalizationandinteractionwiththehepatitisCvirus(HCV)transcription[J]．Virology，1998，244(1)：1-12．NS5Bproteinandthepotentialroleofp68inHCVRNAreplica-[5]McBrideAE，SchlegelA，KirkegaardK．HumanproteinSam68tion[J]．JVirol，2004，78(10)：5288-5298．relocalizationandinteractionwithpoliovirusRNApolymerasein(收稿日期：2010—01—06)infectedcells[J]．ProcNatlAcadSciUSA，1996，93(6)：