《 种子序列匹配的控制揭示在丙型肝炎病毒NS5A-MOBKL1B相互作用的功能和结构中小干扰RNA敲除的限制》

  • 来源专题:病毒性肝炎防治
  • 编译者: 李爱花
  • 发布时间:2014-12-18
  • 丙型肝炎病毒(HCV)是广泛存在于人类的抗原,可导致肝硬化和肝癌。与其他病毒的情况相似,HCV依靠宿主和病毒因子来完成它的生命周期。研究者用蛋白质组学和酵母双杂方法解释了HCV非结构蛋白NS5A功能相关的宿主因子并发现MOBKL1B与NS5A可相互作用。最初用小干扰RNA(siRNA)敲除的实验揭示出它们在HCV复制中的功能并引导以生物化学和结构方法检测其相互作用。在1.95 Å水平的核心MOBKL1B-NS5A肽复合物的共结晶结构显示,NS5B结合MOBKL1B表面的疏水区域。生物传感器结合实验识别出在NS5A结构域II中的一种高保守性,18个氨基酸结合位点,它包含了亲环蛋白A(CypA)依赖的HCV RNA复制相关的残基。然而,虽然NS5A未与MOBKL1B 相互作用,(CypA)依赖的HCV改变降低了MOBKL1B敲低细胞中的复制。这些不一致的结果促进了更多MOBKL1B基因敲低的研究,包括新增的siRNAs和特异匹配的种子序列siRNA控制。研究人员发现在以MOBKL1B siRNA处理细胞后病毒复制的降低实际上是由抑制的脱靶效应引起的,表明病毒复制依赖MOBKL1B-NS5A相互作用的初始发现是不正确的。最后,用多种方法,发现病毒复制中并无MOBKL1B-NS5A相互作用的关系。综合以上发现提醒研究者和科学评论家们,生物数据的判读siRNA脱靶效应具有较广泛的影响。

    重要性:

    该研究说明了siRNA基因敲低技术中被低估的缺点。最初识别的细胞蛋白MOBKL1B,可结合HCV的NS5A蛋白。MOBKL1B siRNA,非不相关RNA,与病毒复制的降低和MOBKL1B 的缺失相关。基于HCV的复制依赖MOBKL1B-NS5A相互作用,研究人员进行了结构和生物化学分析。意外的是,缺乏MOBKL1B-NS5A 相互作用的HCV的改变在细胞以MOBKL1B siRNA处理后并不能重复出来。通过重复MOBKL1B siRNA敲低和包括种子序列匹配的siRNA替代无关siRNA作为对照后,发现所使用的MOBKL1B siRNA对病毒复制具有脱靶抑制效应。总而言之,该结果表明在所有的RNA干扰(RNAi)介导的基因敲低实验中必须采用更严格的对照来保证。

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    • 编译者:李爱花
    • 发布时间:2014-12-18
    • CD8+ T细胞是对抗丙型肝炎病毒(HCV)适应性免疫反应成功的主要成分。对HCV疫苗设计的一个主要障碍是它的固有序列的多样性。我们检测了如下假说:免疫显性CD8+ T细胞表位的差异序列,均与I型HLA紧密结合,靶向全部不同T细胞受体,并影响CD8+ T细胞应答的质量。对HLA-A*02-限制性丙型肝炎病毒表位NS31406–1415序列差异对来自血清反应阴性捐献者的体外原始CD8+ T细胞的启动及已启动的T细胞的与其他不同表位的交叉反应的影响进行了描述。虽然这六个被检测的不同表位均HLA-A*02:01紧密结合,在CD8+ T细胞的启动和交叉反应中存在本质差别。与具有广泛交叉反应的T细胞最具可再生启动和诱导相关的改变是基因型1b变异体,它在亚洲分离得到的HCV中更为常见而在欧洲和北美很少见。这种相对少见的表位变异体的高免疫原性和交叉反应通过来自注射毒品的人群的HCV特异性记忆CD8+ T细胞得到验证。总而言之,这些数据表明HCV分离种群表位水平的序列差异可能影响CD8+ T细胞的启动及与其他表位变异体的交叉反应水平。 重要性:该结果对设计针对高变异病原体疫苗具有重要意义,揭示出能改善免疫原性和T细胞交叉反应的疫苗抗原序列基于证据的选择。交叉反应性CD8+ T细胞可能对谢爱病毒变异体的传染病毒的免疫控制有利,并可预防急性感染时的免疫逃脱。罕见表位变异体和与广泛交叉反应性T细胞受体启动相关的可能已经改变的表位序列,可被用于疫苗设计中,但仍需进一步验证。
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    • 来源专题:病毒性肝炎防治
    • 编译者:李爱花
    • 发布时间:2014-12-18
    • HCV非结构型蛋白5B (NS5B)是一种RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp),它是HCV RNA 复制的关键酶。我们之前的研究表明RdRp是由蛋白激酶C-相关激酶2(PRK2)磷酸化的。在此项研究中,我们用生物化学和反求遗传学方法阐明了HCV NS5B磷酸化对细胞培养中病毒RNA复制非常重要。二维磷酸氨基酸分析揭示了PRK2可在体内或体外专一地磷酸化NS5B的丝氨酸残基。用体外激酶实验和质谱,在与NS5B拇指亚结构域相互作用的Δ1指环区,我们发现两个磷酸化位点,Ser29 和Ser42。 药物选择性HCV亚基因RNA复制子的集落形成实验揭示了以Ala替代Ser29或 Ser42妨碍其磷酸化使得HCV RNA复制受损。进而,通过编码磷酸化缺陷NS5B的HCV感染性克隆进行的反求遗传学研究证实了这些病毒RNA复制总的PRK2磷酸化位点的重要功能。分子模型研究预测NS5B的磷酸化使得它的Δ1环和拇指亚结构域之间的相互作用更为稳定,这是NS5B 的闭合结构的形成是必须的,并对RNA的从头合成至关重要。综上所述,我们的研究显示HCV NS5B磷酸化对HCV RNA复制具有正向调节作用。 重要性: RNA 依赖的RNA聚合酶(RdRps)在病毒RNA复制中的作用已经非常明确,但磷酸化对其调节功能仍认识不多。在这项研究中,我们阐述了一些重要问题,均与HCV非结构蛋白5B(NS5B)磷酸化后的功能和结构相关。以编码磷酸化缺陷的NS5B突变体的HCV复制子进行反求遗传学研究,对它们的RdRps活性的分析显示之前未知的与HCV复制和NS5B磷酸化相关的NS5B蛋白特征。这些反应了NS5B的Δ1指环结构域与两个识别磷酸化位点Ser29 和 Ser42的磷酸化诱导了潜在的结构改变,并能短暂的影响NS5B的闭合结构。阐明在病毒复制中NS5B磷酸化状态的动力学改变的影响和它们对RNA合成的影响将改善我们对NS5B磷酸化介导调节HCV复制的分子机制的理解。