去泛素化酶抑制剂PR-619调控狂犬病病毒复制的分子机制

Deregulation of the ubiquitin-proteasome system has been implicated in the pathogenesis of many human diseases, including cancer, neurodegenerative disorders and viral diseaes. Ubiquitin is a vital regulatory component in various cellular processes, including cellular responses to viral infection. Ubiquitin specific proteases (USP) are de-ubiquitinases (DUB) that control protein ubiquitination cycle. The role of DUB is poorly understood in neurodegenerative diseases. Rabies virus (RABV), a rigorous neurotropic virus, can cause neurodegenerative diseases in the central nervous system. However, how DUB modulate pathogenesis of RABV-induce neurodegenerative diseases is poorly understood. To examine the role of DUB during RABV infection, we used a small molecule DUB inhibitor PR-619, which was found to be likely to inhibit RABV replication by targeting USP3. We will analysis and identify differentially expressed DUB by proteomics and ubiquitination-modified proteomics , and further investigate the role of USP3 in viral infection, which is important to elucidate the replication mechanism of RABV and DUB in RABV-induced neurodegenerative diseases, and to provide new targets for the development of therapeutic drugs for rabies.

泛素蛋白酶体系统的失调涉及许多人类疾病的发病机理，包括癌症、神经退行性和病毒性疾病。泛素是一种重要的调控成分在各种宿主过程，包括宿主对病毒感染的反应。泛素特异性蛋白酶（USP）是控制蛋白质泛素化循环的去泛素化酶（DUB）。在神经退行性疾病中，DUB的作用知之甚少。狂犬病病毒（RABV）作为严格的嗜神经性病毒，可导致中枢神经系统发生退行性疾病。然而，DUB如何调控RABV引起神经退行性疾病的发病机制还未可知。为了检测DUB在RABV感染期间的作用，我们使用了一种小分子DUB抑制剂PR-619，发现其可能是通过靶向USP3来抑制RABV的复制。我们将通过蛋白质组学与泛素化修饰蛋白质组学分析及鉴定差异表达的DUB，从而进一步研究USP3在病毒感染过程中的作用，对阐明RABV的复制机制及DUB在RABV引起的退行性疾病中的作用具有重要的意义，同时为开发狂犬病的治疗药物提供新的靶标。

泛素蛋白酶体系统的失调涉及许多人类疾病的发病机理，包括癌症、神经退行性和病毒性疾病。泛素是一种重要的调控成分在各种宿主过程，包括宿主对病毒感染的反应。泛素特异性蛋白酶（USP）是控制蛋白质泛素化循环的去泛素化酶（DUB）。在神经退行性疾病中，DUB的作用知之甚少。狂犬病病毒（RABV）作为严格的嗜神经性病毒，可导致中枢神经系统发生退行性疾病。然而，DUB如何调控RABV引起神经退行性疾病的发病机制还未可知。为了检测DUB在RABV感染期间的作用，我们使用了一种小分子DUB抑制剂PR-619，发现其具有明显抑制RABV的复制。通过Western blotting检测，发现PR-619可以明显地通过促进细胞泛素化水平来抑制病毒的复制。另外，我们通过一个以荧光为基础的高通量筛选具有抗狂犬病病毒活性的化合物的细胞模型，主要是使用一个带eGFP标签的重组狂犬病病毒（eGFP-RABV）。我们在细胞水平筛选了128个抗病毒化合物，其中有3个化合物（Ribavirin，S119-8，Etravinine）具有明显地抗狂犬病病毒活性。此外，我们通过ELISA方法高通量筛选抑制IL-6的宿主E3泛素连接酶，再检测其对RABV复制的影响。ELISA结果表明，包括HRD1，NEDD4，FBXL18在内的多个宿主E3泛素连接酶具有明显的抑制IL-6的表达。随后，我们通过Western blotting检测它们对病毒蛋白合成的作用，结果显示它们均可明显地抑制RABV P蛋白的合成。为了进一步研究FBXL18抗狂犬病病毒的分子机制，我们发现FBXL18可以通过AKT/mTOR 和BST2/NF-κB信号通路来调控狂犬病病毒的复制。本研究通过体外筛选了具有明显地抗狂犬病病毒的化合物，为狂犬病的治疗提供候选药物。同时，通过体外筛选了具体明显地抑制IL-6的宿主E3泛素连接酶来抑制病毒复制，为狂犬病的治疗提供候选靶标。