Полипептид 0 инфицированных HHV клеток - Википедия - HHV Infected Cell Polypeptide 0

Структура домена безымянного пальца ICP0

Полипептид 0 клеток, инфицированных вирусом герпеса человека (HHV) (ICP0) это белок, закодированный ДНК из вирусы герпеса. Он вырабатывается вирусами герпеса на самой ранней стадии инфекции, когда вирус недавно проник в организм хозяина. клетка; этот этап известен как сразу-рано или же α («альфа») фаза экспрессии вирусного гена.[1] На этих ранних стадиях инфекции белок ICP0 синтезируется и транспортируется в ядро инфицированной клетки-хозяина. Здесь ICP0 продвигает транскрипция от вирусного гены, разрушает структуры в ядре, известные как ядерные точки или ядерные тельца промиелоцитарного лейкоза (ПМЛ),[2] и изменяет экспрессию хозяина и вирусных генов в сочетании с нейрон специфический белок.[3][4] На более поздних стадиях клеточной инфекции ICP0 перемещается в клетку. цитоплазма быть включенным в новые частицы вириона.[5]

История и предыстория

ICP0 был идентифицирован как ранний полипептидный продукт Вирус простого герпеса-1 (HSV-1) инфекция в 1976 г.[6] В ген, в HSV-1, из которого производится ICP0, известен как HSV-1 α0 ("альфа-ноль"), Немедленно-ранний (IE) ген 1, или просто как Ген ВПГ-1 ICP0. Ген ICP0 HSV-1 охарактеризован и последовательный в 1986 г.[7] Эта последовательность предсказывала 775 аминокислота последовательность с молекулярной массой 78,5 КДа.[7][8] Во время выделения гена ICP0 был известен как IE110 как гель-электрофорез эксперименты, проведенные до получения последовательности гена, показали, что белок ICP0 весил 110 кДа. Посттрансляционные модификации, такие как фосфорилирование или же сумоилирование Предполагалось, что фактический размер белка на 30 кДа больше, чем размер предсказанной аминокислотной последовательности.

Функции

Демонтировать сети микротрубочек

ICP0 локализуется совместно с α-тубулином и разрушает сети микротрубочек клетки-хозяина, как только он перемещается в цитоплазму.[9]

Транскрипция

В инфицированных HSV-1 клетках ICP0 активирует транскрипцию многих вирусных и клеточных генов. Он действует синергетически с белком ранней стадии (IE) HSV-1, ICP4, и необходим для реактивации латентного вируса герпеса и репликации вируса.[10]

Деградация противовирусных путей

ICP0 отвечает за преодоление множества клеточных противовирусных реакций. После транслокации в ядро ​​на ранней стадии инфицирования, ICP0 способствует деградации многих клеточных противовирусных генов, в том числе белков, связанных с ядерными телами, белков промиелоцитарного лейкоза (PML) и Sp100, вызывая разрушение ядерных тел PML и снижая противовирусную способность клеток.[11][12] ICP0 также подавляет активность регуляторных факторов IFN (IRF3 ) и IRF7, которые являются ключевыми факторы транскрипции которые вызывают производство противовирусных цитокины называется интерфероны.[13]Барьеры репликации вирусов, вызванные интерферонами, также могут быть преодолены действием ICP0.[14] Эта функция ICP0 также предотвращает производство РНКаза L, фермент, который разрушает одноцепочечные вирусные и клеточные РНК и индуцирует апоптоз в инфицированных вирусом клетках.[15]

Взаимодействие с белком SUMO-1 клетки-хозяина и нарушение ядерных тел PML

Малый модификатор, связанный с убиквитином 1 (SUMO-1) - это белок, продуцируемый клетками человека, который участвует в модификации многих белков, включая белок PML человека.[16][17][18]ВПГ-1 ICP0 и некоторые его гомологи в других вирусах герпеса связываются с SUMO-1 аналогично эндогенные белки,[19] вызывая истощение СУМО-1 и разрушение ядерных тел.[2][20][21][22][23][24]

Взаимодействие с нейрон-дифференцирующим белком NRSF и белковым кофактором coREST

ICP0 взаимодействует с человеческим белком, известным как нейрональный рестриктивный глушитель (NRSF) или Фактор транскрипции, подавляющий RE1 (REST)[25][26] который регулирует различия в экспрессии генов между клетками нейронный или ненейронного происхождения; NRSF обнаруживается в ненейрональных клетках, но не полностью дифференцированный нейроны.[27] Это взаимодействие объясняется частичным сходством ICP0 с человеческим белком CoREST, также называемым корепрессором REST 1 (RCOR1 ),[3] который в сочетании с NRSF подавляет экспрессию нейрональных генов в ненейрональных клетках.[27][28]

Хотя полный белок NRSF обычно не обнаруживается в нейронах, образуются усеченные формы NRSF, которые выборочно контролируют экспрессию определенных нейротрансмиттер каналы в специализированных нейронах.[29] Комбинация ICP0 с этими NRSF-подобными нейронными факторами может заставить замолчать гены герпеса в нейронах, блокируя продукцию других немедленных ранних генов, таких как ICP4 и сокращение производства ICP22.[4] Подавленная продукция немедленных ранних генов HSV может способствовать установлению задержка при заражении вирусами герпеса.[4]

CoREST и NRSF сочетаются с другим клеточным белком, гистондеацетилаза-1 (HDAC) сформировать комплекс HDAC / CoREST / NRSF. Этот комплекс подавляет выработку белка ICP4 HSV-1, препятствуя ремоделирование хроматина вирусной ДНК, которая необходима, чтобы вирусный ген транскрипция; Это деацетилаты гистоны связано с вирусной ДНК в вирусных хроматин.[4] Кроме того, участок связывания NRSF расположен между вирусными генами, экспрессирующими белки ICP4 и ICP22.[4] ICP0 взаимодействует с coREST, отделяя HDAC1 от CoREST / NRSF в комплексе HDAC / CoREST / NRSF и предотвращая подавление генома HSV в ненейрональных клетках.[3][25]

Подавление активности ICP0

Взаимодействие с латентным транскриптом РНК (LAT)

При скрытом заражении вирусным РНК транскрипт подавляет экспрессию гена ICP0 вируса герпеса через антисмысловой Механизм РНК.[30] Транскрипт РНК продуцируется вирусом и накапливается в клетках-хозяевах во время скрытой инфекции; это известно как Транскрипт, связанный с задержкой (LAT).[30] А хроматин изолятор регион между промоутеры генов LAT и ICP0 генома HSV-1 может позволить независимую регуляцию их экспрессии.[31]

Подавление активности гена ICP0 с помощью ICP4

Хотя заманчиво предположить, что LAT является репрессором гена ICP0, доказательства, подтверждающие эту гипотезу, отсутствуют. Последние данные предполагают, что ICP4 сильно подавляет ген ICP0, а ICP0 противодействует ICP4.[32] Баланс между ICP0 и ICP4 определяет, можно ли эффективно транскрибировать ген ICP0.[32]

Гомологи по видам вируса герпеса

Ген ICP0 и белок из HSV-1 имеют ортологи в родственных вирусах семейства вирусов герпеса. Прогнозируется, что ICP0 HSV-2 продуцирует полипептид из 825 аминокислот с предсказанной молекулярной массой 81986 Да и 61,5% сходства аминокислотной последовательности с ICP0 HSV-1.[33][34] Вирус ветряной оспы обезьян (SVV) - это варицелловирус который, как и HSV-1 и HSV-2, принадлежит альфогерпесвирины подсемейство вирусов герпеса. SVV экспрессирует ортолог HSV-1 LAT, известный как SVV LAT, и ортолог HSV-1 ICP0, известный как SVV ORF-61 (открытая рамка считывания 61).[35] Вирус ветряной оспы (VZV) представляет собой другой варицелловирус, в котором идентифицирован гомолог гена ICP0 HSV-1; ORF-61 VSV является частичным гомологом и функциональной заменой гена ICP0 HSV-1.[36][37]

Гомологи и номенклатура вируса герпеса ICP-0
Вирус герпесаICP0 СинонимыСтруктурная гомология и функциональное сходство
HHV-1Вирус простого герпеса -1 (HSV-1)ICP0, IE110(н / д)
HHV-2Вирус простого герпеса-2 (HSV-2)имеет 61,5% аминокислота гомология последовательности с HSV-1 ICP0.[34]
HHV-3Вирус ветряной оспы (VZV)ORF-61Проявляет гомологию с HSV-1 в цистеин богатые RING finger домен найдено в N-концевой конец ORF-61. Две клеточные линии, экспрессирующие ORF-61 VZV, специфически способны поддерживать инфекцию синтетическим HSV с делецией ICP0.[36]
SVVВирус ветряной оспы обезьянORF-61МРНК для ORF-61 содержит последовательность, которая является антисмысловой по отношению к LAT SVV, что делает возможным подавление гена ORF-61 с помощью LAT SVV по механизму, аналогичному подавлению ICP0 с помощью LAT в HSV-1.[35]
PRVПсевдобешенство вирусEP0Как HSV-1 ICP0, так и VZV ORF-61 поддерживают рост и инфицированность PRV, которая дефицитна по ее ортологу ICP0, EP0.[38]
HHV-4Вирус Эпштейна-Барра (EBV), лимфокриптовирусBZLF1Аналог ICP0 и VZV ORF-61, BZLF1 изменен СУМО-1 и нарушает Ядерные тела PML.[19]
HHV-5Цитомегаловирус (CMV)IE1, IE72[2]Нарушает тела PML аналогично ICP0.[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эдвард К. Вагнер. «Исследование вируса простого герпеса». Архивировано из оригинал 12 декабря 2012 г.. Получено 25 октября, 2007.
  2. ^ а б c Ли Х.Р., Ким DJ, Ли Дж.М. и др. (Июнь 2004 г.). «Способность белка IE1 цитомегаловируса человека модулировать сумоилирование PML коррелирует с его функциональной активностью в регуляции транскрипции и инфекционностью в культивируемых клетках фибробластов». Дж. Вирол. 78 (12): 6527–42. Дои:10.1128 / JVI.78.12.6527-6542.2004. ЧВК  416510. PMID  15163746.
  3. ^ а б c Гу Х, Лян И, Мандель Г., Ройзман Б. (май 2005 г.). «Компоненты репрессорного комплекса REST / CoREST / гистондеацетилазы разрушаются, модифицируются и перемещаются в инфицированных HSV-1 клетках». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 102 (21): 7571–6. Bibcode:2005PNAS..102.7571G. Дои:10.1073 / pnas.0502658102. ЧВК  1140450. PMID  15897453.
  4. ^ а б c d е Pinnoji RC, Bedadala GR, Джордж Б., Холланд TC, Hill JM, Hsia SC (2007). «Репрессорный элемент-1, подавляющий фактор транскрипции / фактор нейронального рестриктивного сайленсера (REST / NRSF) может регулировать немедленную раннюю транскрипцию HSV-1 посредством модификации гистонов». Virol. J. 4: 56. Дои:10.1186 / 1743-422X-4-56. ЧВК  1906746. PMID  17555596.
  5. ^ Седлакова Л., Райс С.А. (январь 2008 г.). «Рано-ранний белок ICP27 вируса простого герпеса типа 1 необходим для эффективного включения ICP0 и ICP4 в вирионы». Журнал вирусологии. 82 (1): 268–77. Дои:10.1128 / JVI.01588-07. ЧВК  2224399. PMID  17959681.
  6. ^ Марсден Х.С., Кромби И.К., Субак-Шарп Дж. Х. (июнь 1976 г.). «Контроль синтеза белка в клетках, инфицированных герпесвирусом: анализ полипептидов, индуцированных диким типом и шестнадцатью чувствительными к температуре мутантами штамма 17 HSV» (Бесплатный полнотекстовый). Журнал общей вирусологии. 31 (3): 347–72. Дои:10.1099/0022-1317-31-3-347. PMID  180249.
  7. ^ а б Perry LJ, Rixon FJ, Everett RD, Frame MC, McGeoch DJ (ноябрь 1986). «Характеристика гена IE110 вируса простого герпеса типа 1» (Бесплатный полнотекстовый). Журнал общей вирусологии. 67 (11): 2365–80. Дои:10.1099/0022-1317-67-11-2365. PMID  3023529.
  8. ^ Консорциум UniProt (24 июля 2007 г.). «Белок ICP0_HHV11». Получено 28 октября 2007.
  9. ^ Лю, Минюй; Уильям Хэлфорд (июнь 2010 г.). «ICP0 разрушает сети микротрубочек в клетках, инфицированных вирусом простого герпеса». PLOS ONE. 5 (6): e10975. Bibcode:2010PLoSO ... 510975L. Дои:10.1371 / journal.pone.0010975. ЧВК  2882321. PMID  20544015.
  10. ^ Эверетт RD (2000). «ICP0, регулятор вируса простого герпеса при литической и латентной инфекции». BioEssays. 22 (8): 761–70. Дои:10.1002 / 1521-1878 (200008) 22: 8 <761 :: AID-BIES10> 3.0.CO; 2-A. PMID  10918307.
  11. ^ Эверетт Р.Д., Рехтер С., Папиор П., Тавалаи Н., Стаммингер Т., Орр А. (2006). «ПМЛ способствует клеточному механизму подавления инфекции вируса простого герпеса типа 1, которая инактивируется ICP0». Дж. Вирол. 80 (16): 7995–8005. Дои:10.1128 / JVI.00734-06. ЧВК  1563828. PMID  16873256.
  12. ^ Гу Х, Ройзман Б (2003). «Разложение белков промиелоцитарного лейкоза и Sp100 вирусом простого герпеса 1 опосредуется убиквитин-конъюгированным ферментом UbcH5a». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 100 (15): 8963–8. Bibcode:2003ПНАС..100.8963Г. Дои:10.1073 / pnas.1533420100. ЧВК  166421. PMID  12855769.
  13. ^ Лин Р, Нойс Р.С., Коллинз С.Е., Эверетт Р.Д., Моссман К.Л. (2004). «Пальцевый домен ICP0 RING вируса простого герпеса ингибирует IRF3- и IRF7-опосредованную активацию генов, стимулированных интерфероном». Дж. Вирол. 78 (4): 1675–84. Дои:10.1128 / JVI.78.4.1675-1684.2004. ЧВК  369457. PMID  14747533.
  14. ^ Моссман К. (2005). «Анализ антиинтерфероновых свойств белка ICP0 вируса простого герпеса I типа». Методы и протоколы интерферона. Методы Мол. Med. 116. С. 195–205. Дои:10.1385/1-59259-939-7:195. ISBN  978-1-58829-418-0. PMID  16000863.
  15. ^ Соболь П.Т., Моссман К.Л. (январь 2006 г.). «ICP0 предотвращает РНКазу L-независимое расщепление рРНК в клетках, инфицированных вирусом простого герпеса типа 1». Дж. Вирол. 80 (1): 218–25. Дои:10.1128 / JVI.80.1.218-225.2006. ЧВК  1317541. PMID  16352546.
  16. ^ Мюллер С., Матунис М.Дж., Дежан А. (январь 1998 г.). «Конъюгация с связанным с убиквитином модификатором SUMO-1 регулирует разделение PML в ядре». EMBO J. 17 (1): 61–70. Дои:10.1093 / emboj / 17.1.61. ЧВК  1170358. PMID  9427741.
  17. ^ Стернсдорф Т., Йенсен К., Уилл Х (декабрь 1997 г.). «Доказательства ковалентной модификации ядерных точечно-ассоциированных белков PML и Sp100 с помощью PIC1 / SUMO-1». J. Cell Biol. 139 (7): 1621–34. Дои:10.1083 / jcb.139.7.1621. ЧВК  2132645. PMID  9412458.
  18. ^ Kroetz MB (2005). «СУМО: убиквитиноподобный модификатор белка». Йель Дж Биол Мед. 78 (4): 197–201. ЧВК  2259148. PMID  16720014.
  19. ^ а б Адамсон А.Л., Кенни С. (март 2001 г.). «Ранний белок BZLF1 вируса Эпштейна-Барра является модифицированным SUMO-1 и разрушает тельца промиелоцитарного лейкоза». Дж. Вирол. 75 (5): 2388–99. Дои:10.1128 / JVI.75.5.2388-2399.2001. ЧВК  114822. PMID  11160742.
  20. ^ Xu Y, Ahn JH, Cheng M, et al. (Ноябрь 2001 г.). «Протеасомно-независимое нарушение онкогенных доменов (POD) PML, но не ковалентная модификация с помощью SUMO-1, требуется для немедленного раннего белка IE1 цитомегаловируса человека для ингибирования опосредованной PML репрессии транскрипции». Дж. Вирол. 75 (22): 10683–95. Дои:10.1128 / JVI.75.22.10683-10695.2001. ЧВК  114650. PMID  11602710.
  21. ^ Бейли Д., О'Хара П. (декабрь 2002 г.). «ICP0 вируса простого герпеса 1 локализуется совместно с SUMO-специфической протеазой». J. Gen. Virol. 83 (Pt 12): 2951–64. Дои:10.1099/0022-1317-83-12-2951. PMID  12466471.
  22. ^ Кориот Ф., Мол Г.Г., Пласттер Б., Стэммингер Т., Фрей Дж. (Ноябрь 1996 г.). «Ядерный домен 10 (ND10) нарушен продуктом гена цитомегаловируса человека IE1». Exp. Cell Res. 229 (1): 155–8. Дои:10.1006 / excr.1996.0353. PMID  8940259.
  23. ^ а б Мюллер С., Дежан А. (июнь 1999 г.). «Вирусные белки немедленного происхождения отменяют модификацию белков PML и Sp100 с помощью SUMO-1, что коррелирует с разрушением ядерного тела». Дж. Вирол. 73 (6): 5137–43. Дои:10.1128 / JVI.73.6.5137-5143.1999. ЧВК  112559. PMID  10233977.
  24. ^ Бутелл С., Орр А., Эверетт Р. Д. (август 2003 г.). «Остаток лизина 160 PML необходим для деградации PML, вызванной регуляторным белком ICP0 вируса простого герпеса типа 1». Дж. Вирол. 77 (16): 8686–94. Дои:10.1128 / JVI.77.16.8686-8694.2003. ЧВК  167235. PMID  12885887.
  25. ^ а б Гу Х, Ройзман Б. (октябрь 2007 г.). «Клеточный белок 0, инфицированный вирусом простого герпеса, блокирует подавление вирусной ДНК путем диссоциации гистондеацетилазы из комплекса CoREST-REST». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 104 (43): 17134–9. Bibcode:2007ПНАС..10417134Г. Дои:10.1073 / pnas.0707266104. ЧВК  2040395. PMID  17939992.
  26. ^ Нейрональный рестриктивный глушитель (NRSF) также известен как фактор транскрипции, подавляющий репрессорный элемент-1 (REST) ​​и X2 Box Repressor (XBR):Консорциум UniProt (11 сентября 2007 г.). "Белок REST_HUMAN". Получено 28 октября 2007.
  27. ^ а б Андрес М.Э., Бургер С., Пераль-Рубио М.Дж. и др. (Август 1999 г.). «CoREST: функциональный корепрессор, необходимый для регуляции экспрессии нервно-специфических генов». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 96 (17): 9873–8. Bibcode:1999PNAS ... 96.9873A. Дои:10.1073 / пнас.96.17.9873. ЧВК  22303. PMID  10449787.
  28. ^ Mori N, Schoenherr C, Vandenbergh DJ, Anderson DJ (июль 1992 г.). «Общий сайленсирующий элемент в генах SCG10 и Na + канала типа II связывает фактор, присутствующий в ненейрональных клетках, но не в нейрональных клетках». Нейрон. 9 (1): 45–54. Дои:10.1016/0896-6273(92)90219-4. PMID  1321646. S2CID  34561729.
  29. ^ Симодзё М., Херш Л. Б. (19 марта 2004 г.). «Регулирование локуса холинергического гена с помощью репрессорного элемента-1, подавляющего фактор транскрипции / фактора рестриктивного сайленсера нейронов (REST / NRSF)». Life Sci. 74 (18): 2213–25. Дои:10.1016 / j.lfs.2003.08.045. PMID  15017977.
  30. ^ а б Сообщение о том, что интрон LAT размером 2,0 т.п.н. оканчивается на 5'-конце РНК из 750 оснований, которая представляет собой антисмысловой комплемент для гена ICP0 α0:Фаррелл М.Дж., Добсон А.Т., Фельдман Л.Т. (февраль 1991 г.). «Латентный транскрипт вируса простого герпеса представляет собой стабильный интрон». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 88 (3): 790–4. Bibcode:1991ПНАС ... 88..790Ф. Дои:10.1073 / пнас.88.3.790. ЧВК  50899. PMID  1846963.
  31. ^ Чен Кью, Линь Л., Смит С., Хуанг Дж., Бергер С.Л., Чжоу Дж. (Май 2007 г.). «CTCF-зависимый граничный элемент хроматина между транскриптом, связанным с латентностью, и промоторами ICP0 в геноме вируса простого герпеса типа 1». Дж. Вирол. 81 (10): 5192–201. Дои:10.1128 / JVI.02447-06. ЧВК  1900208. PMID  17267480.
  32. ^ а б Лю, Минюй; Уильям Хэлфорд (январь 2010 г.). «ICP0 противодействует ICP4-зависимому подавлению гена ICP0 вируса простого герпеса». PLOS ONE. 5 (1): e8837. Bibcode:2010PLoSO ... 5.8837L. Дои:10.1371 / journal.pone.0008837. ЧВК  2809113. PMID  20098619.
  33. ^ Консорциум UniProt (24 июля 2007 г.). «Белок ICP0_HHV2H». Получено 28 октября 2007.
  34. ^ а б McGeoch DJ, Cunningham C, McIntyre G, Dolan A (декабрь 1991 г.). «Сравнительный анализ последовательности длинных повторяющихся участков и прилегающих частей длинных уникальных участков в геномах вирусов простого герпеса 1 и 2 типов» (PDF). J. Gen. Virol. 72 (12): 3057–75. Дои:10.1099/0022-1317-72-12-3057. PMID  1662697.
  35. ^ а б Оу Й., Дэвис К.А., Трейна-Дорхе В., Грей В.Л. (август 2007 г.). «Вирус ветряной оспы обезьян экспрессирует связанный с латентностью транскрипт, который является антисмысловым по отношению к мРНК открытой рамки считывания 61 (ICP0) в нервных ганглиях латентно инфицированных обезьян». Журнал вирусологии. 81 (15): 8149–56. Дои:10.1128 / JVI.00407-07. ЧВК  1951321. PMID  17507490.
  36. ^ а б Мориучи Х., Мориучи М., Смит Х.А., Straus SE, Коэн Д.И. (декабрь 1992 г.). "Белок 61 открытой рамки считывания вируса ветряной оспы-опоясывающего лишая функционально гомологичен вирусу простого герпеса типа 1 ICP0". Журнал вирусологии. 66 (12): 7303–8. Дои:10.1128 / JVI.66.12.7303-7308.1992. ЧВК  240434. PMID  1366099.
  37. ^ Мориучи Х., Мориучи М., Страус С.Е., Коэн Д.И. (июль 1993 г.). «Белок открытой рамки считывания 61 вируса ветряной оспы (VZV) трансактивирует промоторы гена VZV и повышает инфекционность ДНК VZV». Журнал вирусологии. 67 (7): 4290–5. Дои:10.1128 / JVI.67.7.4290-4295.1993. ЧВК  237799. PMID  8389928.
  38. ^ Мориучи Х., Мориучи М., Дин Х., Чунг А. К., Коэн Дж. И. (май 1995 г.). «EPO вируса псевдобешенства функционально гомологичен белку ORF61 вируса ветряной оспы и вирусу простого герпеса типа 1 ICPO». Вирусология. 209 (1): 281–3. Дои:10.1006 / viro.1995.1256. PMID  7747481.