LANA与KAP1相互作用在KSHV病毒潜伏感染中的功能意义研究

KSHV感染宿主细胞后会很快建立潜伏感染，潜伏态相关核抗原（latency associated nuclear antigen, LANA）对建立和维持KSHV潜伏感染起关键作用。我们既往的工作表明，LANA可以在转录水平抑制KSHV裂解期开关蛋白RTA的表达，使病毒维持潜伏感染。但LANA在KSHV潜伏感染中的作用机制有待深入研究。利用串联亲和纯化－质谱分析的方法（TAP－MS），我们新发现了宿主转录协同抑制因子KAP1与LANA存在相互作用。KAP1是一种脚手架蛋白，通过募集多种转录抑制因子，使染色体发生异染色质化，实现长距离的转录抑制。在本项目中，我们将研究在KSHV感染宿主细胞早期阶段，LANA是否通过与KAP1相互作用，将KAP1募集到KSHV病毒基因组上，使病毒基因组表观遗传学标记发生改变及裂解基因区域发生异染色质化，抑制裂解期基因的表达，从而有利于病毒潜伏感染的建立和维持。

卡波氏肉瘤病毒（KSHV）是一种致瘤性疱疹病毒，具有疱疹病毒的典型特征：存在潜伏感染和裂解性复制两种不同的生命周期。在宿主原发感染KSHV后，KSHV能很快地（一般在24-48小时内）在宿主体内建立潜伏感染并伴随宿主终生。在宿主体内，KSHV建立潜伏感染是其致病的必要条件，并在其生命周期中占据主导地位。因此，揭示KSHV在感染宿主细胞后迅速建立潜伏感染的机制将为探索相关疾病有效防治手段提供线索。在KSHV感染早期阶段，裂解期基因会有一个短期的表达过程并随即沉默。前期研究发现KSHV编码的潜伏态核抗原（LANA）对调控病毒潜伏感染的建立和维持起关键作用，缺失LANA的KSHV会导致病毒基因组的丢失并促进裂解期基因的表达。此外，LANA蛋白能通过抑制病毒激活开关分子RTA启动子的活性下调其表达，但具体机制未完全阐明。该课题通过串联亲和层析技术，发现了与LANA相互作用的新的宿主转录抑制蛋白KAP1，KAP1可以通过招募组蛋白去乙酰化酶和甲基转移酶复合物改变表观遗传状态。通过免疫共沉淀、体外结合和免疫荧光实验，研究证实了LANA和KAP1的直接相互作用以及细胞核内的共定位，并测定出LANA与KAP1的N端、C端同时结合；通过染色质免疫共沉淀和荧光素酶报告基因实验，进一步证实了LANA可以将KAP1招募到KSHV RTA启动子区域并抑制RTA的表达。通过染色质免疫共沉淀-深度测序技术(ChIP-seq)，证实了LANA和KAP1在KSHV基因组上有多个共结合位点。在KSHV从头感染实验中，LANA招募的KAP1被证明对KSHV感染的早期阶段裂解期基因表达的关闭起到重要作用。此项研究揭示了在KSHV感染早期阶段LANA对裂解期基因转录抑制的机制，为了解KSHV潜伏感染的建立过程提供了新线索。此项研究获得了国家自然科学基金青年基金的经费支持。研究论文“Kaposi's Sarcoma-Associated Herpesvirus-Encoded LANA Interacts with Host KAP1 to Facilitate Establishment of Viral Latency”（卡波氏肉瘤相关疱疹病毒潜伏态核抗原与宿主KAP1分子相互作用促进病毒潜伏感染的建立）于4月17日在国际学术期刊Journal of Virology 在线发表。