HCMV UL138在人巨细胞病毒潜伏感染中的作用及调控机制研究

Human cytomegalovirus (HCMV) has a biological characteristic of "latent-reactive" infection. Elucidation of the mechanisms underlying latent infection and reactivation is of great significance to develop effective approaches for the control of HCMV infection. To date, however, the molecular mechanisms of latent HCMV infection remain unclear. Our previous study showed an increase in autophage in clinical specimens with latent HCMV infection, and UL138, a gene that is closely associated with latent HCMV infection, was highly expressed, suggesting HCMV UL138 may be involved in autophage during latent HCMV infection, and may correlate with latent HCMV infection. Based on our previous experiments, this study aims to investigate the autophage in latent HCMV infection and UL138 expression profiling, and evaluate the effect of UL138 expression on autophage through siRNA-induced knockdown of UL138 in cells with latent HCMV infection and UL138 overexpression in THP-1 cells. In addition, RNA-Sequencing method will be employed to identify the candidate target molecules associated with autophage binding with UL138, then further identified, so as to demonstrate the target and molecular mechanisms of UL138 in latent HCMV infection. The present study will provide new insights into the development of effective interventions for prevention and control of latent HCMV reactivation.

人巨细胞病毒（HCMV）具有“潜伏－再激活”的感染生物学特性，探明病毒潜伏状态维持及再激活机制对建立有效的HCMV感染控制手段具有重要意义。HCMV潜伏感染形成与维持的分子机制尚未阐明，我们前期研究发现，HCMV UL138基因高表达与HCMV潜伏感染密切相关，而HCMV潜伏感染细胞自噬水平升高，强力提示UL138可能参与了HCMV潜伏感染细胞的自噬调控过程，可能与HCMV潜伏感染的形成有关。本课题拟在此基础上研究UL138表达与HCMV潜伏感染细胞的自噬特征关系，通过siRNA干扰HCMV潜伏感染细胞中UL138的表达及在THP-1细胞中过表达，观察UL138表达水平的变化对细胞自噬的影响。通过RNA-Seq分析寻找UL138调节细胞自噬的潜在结合靶分子并进行验证，从而阐明UL138 在HCMV潜伏感染中可能的作用靶点和分子机制。本课题为建立有效的临床防治潜伏病毒再激活提供新的思路。

人巨细胞病毒 (HCMV) 具有“潜伏-再激活”感染的生物学特性，探明病毒潜伏状态维持及再激活机制对建立有效的HCMV感染控制手段具有重要意义。HCMV潜伏感染形成与维持的分子机制尚未阐明。在本研究中，首先，我们通过生物信息学方法分析了HCMV UL138基因，利用ProtParam 在线程序分析UL138 蛋白的一级、二级和三级结构。分析发现：UL138蛋白由169个氨基酸组成，属于不稳定且亲水蛋白。预测该蛋白含有11个潜在的丝氨酸磷酸化位点。该蛋白含有一个跨膜区，部分氨基酸序列与TLR4结构类似。热点突变位点包括第112位、第124位和第131位。而第112位、第131位和第153位具有较高的氨基酸多态性。其次，在本课题组前期研究基础上，我们发现在普通人群HCMV病毒潜伏感染时，UL138基因高表达，细胞自噬水平升高 (Beclin-1升高，LC3I/II升高)。模拟宿主细胞THP-1中过表达UL138基因时，细胞自噬水平升高。表明该基因的表达对宿主细胞自噬水平有一定的正相调节作用。该基因对宿主细胞自噬信号通路的作用机制部分还需要进一步研究。另外，我们发现该蛋白表达不稳定，主要通过泛素化途径降解，与生物信息学预测分析结果一致。通过本研究，为今后临床防治潜伏病毒再激活提供一定的理论依据和实验基础。