凋亡相关蛋白BTF在猪伪狂犬病毒（PRV）裂解性感染中的抗病毒作用与机制

Apoptosis-associated protein BTF was identified in most mammalian cells. Initial studies indicated a role for this protein as an inducer of apoptosis and repressor of transcription. Subsequent studies have shown that BTF plays critical roles in the antiviral defenses of host intrinsic immune response, especially in the infection process of multiple human herpesviruses. In contrary, viruses have evolved different ways to counteract BTF-mediated cellular antiviral responses, such as the degradation and repression of BTF protein. To date, the molecular mechanisms of the antiviral actions and its corresponding escape are still unclear. Our previous studies demonstrated that BTF protein was dramatically decreased in the early stage of porcine pseudorabies virus (PRV) infection, suggesting the important roles of BTF in antiviral defenses of PRV. In this proposal, taking porcine pseudorabies virus infection as a model, we will elucidate the interplay of BTF with PRV in infection to reveal the important roles of BTF in antiviral defenses and the corresponding escape mechanisms of viruses. Specifically, we will 1) investigate the potential antiviral activities of BTF in PRV infection and explore the mechanisms responsible; 2) determine the regulation and escape mechanisms of PRV to BTF. The results coming from this proposal will greatly enhance the understanding of biological function and molecular mechanisms of BTF in antiviral defense, which would provide important theoretical basis and practical guidance for prevention and control of animal diseases.

BTF广泛存在于哺乳动物细胞中，是重要的促凋亡和转录抑制因子。研究表明，BTF在多种亚型的疱疹病毒感染过程中都具有抗病毒活性；相应地，BTF也成为病毒编码蛋白攻击的靶点，受到抑制和降解。但BTF的抗病毒机制及相应的病毒逃逸机制仍不清楚。目前的研究主要集中在感染人的病毒，对BTF抵抗其他动物病毒的研究尚未见报道。我们前期研究发现 BTF在猪伪狂犬病毒（ PRV）的早期感染中受到显著抑制，提示BTF参与到宿主细胞对猪疱疹病毒的内在防御机制中，同时病毒也通过抑制BTF的方式逃逸其抗病毒作用。本研究拟采用细胞分子生物学、生物化学和病毒学等方法，研究BTF与PRV之间的相互作用和功能关系。具体内容包括：1）研究BTF对PRV的抗病毒能力和作用机制；2）探索PRV对BTF的影响及逃逸机制。本研究将增加我们对BTF抗病毒生物学功能和分子机制的认识，并为动物疫病的预防和控制提供重要的理论基础和实践指导。

BTF（又称Bclaf1）是一个重要的促凋亡和转录抑制因子，与细胞凋亡、免疫调控以及病毒防御密切相关。BTF在多种亚型疱疹病毒感染过程中都具有抗病毒活性，同时也成为病毒编码蛋白攻击的靶点受到抑制和降解。在前期的初步探索中我们发现BTF在猪伪狂犬病毒的早期感染中受到显著抑制，从而推测BTF参与到宿主细胞对α疱疹病毒的内在防御机制中，同时病毒也通过抑制BTF的方式逃逸其抗病毒作用。本项目主要是围绕此假设开展，并按原计划的研究内容，探明了BTF通过调控I型干扰素(IFN-1)应答通路发挥抗病毒作用的分子机制，以及α疱疹病毒利用保守的病毒蛋白US3降解BTF的逃逸机制。我们首先发现伪狂犬病毒(PRV)和I型单纯疱疹病毒(HSV-1)通过其编码的蛋白激酶US3降解BTF，进而阐明了US3对BTF的降解依赖于蛋白酶体途径，并且通过其激酶活性催化BTF第299位丝氨酸磷酸化。进一步的研究揭示BTF在I型干扰素信号转导中起关键作用。在细胞中敲除或敲低BTF显著抑制IFNα介导的抗病毒基因转录和对US3缺失型PRV和HSV-1病毒的抑制作用。分子机制研究表明BTF通过直接与ISRE和STAT2相互作用，促进IFN激活转录复合体(ISGF3)与IFN激活反应元件(ISRE)结合，以实现有效的基因转录。 另外，我们还根据研究中的一些发现，围绕病毒对I型干扰素应答的逃逸机制展开了拓展性研究，我们发现PRV和HSV-1编码蛋白UL50可以抑制I型干扰素应答通路，并进一步阐明了其作用机制。这些研究证实了BTF在IFNα诱导的抗病毒免疫和控制病毒感染中的重要性，同时揭示了α疱疹病毒对抗宿主固有免疫的分子机制。在本基金项目的资助下, 目前我们已发表了1篇SCI文章，刊登在Journal of Virology上，另有1篇已被PLoS Pathogens接收。