论文部分内容阅读
宿主限制因子锌指抗病毒蛋白(ZAP)能够抑制多种病毒的复制。对ZAP敏感的病毒包括1型人免疫缺陷病毒(HIV-1),小鼠白血病病毒(MLV),辛德比斯病毒(SINV),以及埃博拉病毒(Ebola Virus)等。ZAP通过识别病毒mRNA上的ZAP响应序列(ZRE),特异性清除细胞质内的病毒mRNA。在ZAP抑制HIV-1复制的过程中,ZAP特异性降解胞质内的nef和tat mRNA,而不影响gag和vpu的mRNA水平。
我们发现,ZAP降解nef mRNA需要多种RNA降解酶的参与。敲低体内的脱poly(A)酶PARN,3’-5’RNA外切酶复合体exosome,脱帽酶Dcpla和Dcp2,以及5’-3’RNA外切酶Xrn1,均会抑制ZAP降解nef mRNA的活性。另一方面,ZAP与PARN,以及exosome的组分Rrp46之间存在直接的相互作用；同时,ZAP能通过其辅助因子RNA解旋酶p72招募脱帽酶Dcpla。此外,我们还发现ZAP能够定位到富含脱帽酶和Xrn1的P小体(ProcessingBody,P-Body)中。这些实验证明ZAP结合到病毒mRNA上后,通过招募RNA降解酶,从5’和3’两个方向降解病毒mRNA。
ZAP除了能够介导病毒mRNA的降解,还能够抑制病毒mRNA的翻译。ZAP的表达使得80S核糖体无法在HIV-1 nef mRNA上完成组装,从而显著降低nef mRNA的翻译效率。进一步的研究发现,ZAP能够破坏翻译起始因子eIF4G和eIF4A之间的相互作用,从而使得翻译起始过程无法在nef mRNA上完成。HCV IRES启动的翻译不需要eIF4G和eIF4A的参与。当使用HCV IRES启动nef mRNA翻译时,ZAP对nef mRNA翻译抑制的程度会相应地减弱。此外,我们还发现,在ZAP降解nef mRNA之前,需要首先抑制nef mRNA的翻译。如果ZAP不能有效地抑制nef mRNA的翻译,其降解nef mRNA的能力会相应地减弱。
依据以上实验结果,我们提出了ZAP抑制mRNA翻译——促进mRNA降解——进一步抑制mRNA翻译的作用模式。ZAP首先通过破坏eIF4A和eIF4G之间的相互作用使得80S核糖体在病毒mRNA上无法有效地完成组装。由于病毒mRNA缺乏多聚核糖体的保护,很容易被ZAP招募的RNA酶脱去poly(A)尾巴和帽子结构。被脱去poly(A)尾巴和帽子结构的mRNA被外切酶进一步降解,并完全丧失被翻译的可能。