ISG12a抗丙型肝炎病毒作用机制

The antiviral mechanisms of ISG12a at early stage of viral infection is unclear. Our previous data showed that ISG12a possesses antiviral activity and ISG12a interacts with host proteins BCL2L1 and SKP2. We think that ISG12a plays an important role in the antiviral activity through interaction with BCL2L1 and SKP2. To test the hypothesis, we will use the newly established cell culture model for hepatitis C virus in our lab, primary human hepatocytes and chimeric humanized mice to examine the effect of ISG12a on virus replication, assemble as well as release and disclose the role of ISG12a in virus lifecycle. We will investigate the influence of BCL2L1 and SKP2 on the antiviral effect of ISG12a and find the interaction domains located in ISG12a, BCL2L1 and SKP2 which are essential for the antiviral activities. The results will be verified in primary human hepatocytes and chimeric humanized nice. The study will be helpful for disclosing the antiviral mechanisms of ISGs, which will provide the theoretical basis on the development of vaccine for HCV.

ISG12a在病毒感染早期抗病毒作用机制未知。前期研究发现ISG12a具有抗病毒作用，ISG12a与宿主蛋白BCL2L1和SKP2相互作用。我们推测ISG12a通过与宿主蛋白BCL2L1和SKP2的相互作用而发挥其抗病毒作用。本项目将以HCV为主要研究对象，在大量原创性前期工作基础上，拟利用我们构建的新型病毒感染细胞模型、人原代肝细胞及人肝嵌合体小鼠，检测ISG12a在病毒感染早期对病毒复制、组装和释放的影响，阐明ISG12a在病毒生活周期中的作用。研究ISG12a互作蛋白BCL2L1和SKP2对ISG12a抗病毒作用的影响，找到它们相互作用的功能结构域或关键基团，将得到的实验结果在人原代肝细胞和人肝嵌合体小鼠体内进行验证，揭示ISG12a抗病毒作用机制，构建天然免疫效应的分子调控网络。这些科学问题的解决有助于揭示ISGs抗病毒作用的分子机制，具有重要的科学意义，为疫苗研发提供理论基础。

ISG12a抗病毒作用机制未知。我们以HCV为主要研究对象，探讨了ISG12a抗病毒作用及其作用机制。主要研究内容如下：研究ISG12a在丙肝病毒生活周期中的作用；探讨ISG12a的相互作用蛋白SKP2对ISG12a抗病毒作用的影响及其作用机制。通过本项目的实施，我们首先发现ISG12a具有抗病毒作用，发现ISG12a蛋白C端的第99-109位氨基酸区段与病毒NS5A蛋白的III区段相互作用，降解NS5A蛋白；其次发现ISG12a蛋白C区段与宿主蛋白SKP2（E3泛素连接酶）的C区段相互作用，而SKP2蛋白N区段与病毒NS5A蛋白的III区段存在相互作用；然后发现SKP2可促进ISG12a的抗病毒作用，进一步研究发现ISG12a通过招募SKP2，将K48依赖的多聚泛素链结合于NS5A蛋白的第374位赖氨酸残基，泛素化降解NS5A蛋白，抑制HCV复制和感染。本项目从分子层面首次揭示了ISG12a抗病毒作用及其机制，构建天然免疫效应的分子调控网络。这些科学问题的解决有助于揭示ISGs抗病毒作用机理，具有重要的科学意义，为疫苗研发提供理论基础。研究成果发表在 J Virol 2016a，并被选为该刊当期的亮点论文。本研究结果发表后，引起国内外学术同行的广泛关注，国内外多个课题组也相继报道了ISG12a对Zika病毒、乙脑病毒、WNV、NDV、PPRSV等多种病毒的抑制作用，并多次引用了我们这一研究工作。我们还开展了以下方面的研究工作：(1)发现宿主蛋白HMGB1和Sam68促进病毒复制机制。(2) 发现并阐明了LncITPRIP-1和TRIM21促进病毒诱导先天免疫应答机理。(3)发现并揭示了NLRX1抑制先天免疫应答而致病毒持续感染机制。相关研究成果发表在Journal of Virology（6篇）、Bioinformatics、JACS等学术期刊上。获得2项省级科技奖励。