γ疱疹病毒间质蛋白ORF45参与病毒形态发生的分子机制研究

Epstein-Barr virus (EBV) and Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) are tumor associated human herpesviruses. Viral lytic replication plays a critical role in viral tumorigenesis. Virion Morphogenesis is an essential step in virus propagation that leads to the generation of progeny virions. However, much remains unknown about the assembly and egress process for the two human gammaherpesviruses, Epstein-Barr virus (EBV) and Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV), due to lack of efficient lytic replication systems. Murine gammaherpesvirus 68 (MHV-68) is genetically related to human gammaherpesviurses and serves as an excellent model to study the de novo lytic replication of gammaherpesviruses. Tegument is a unique structure of herpesvirus which occupies the space between the capsid and the envelope. Increasing amount of knowledge has indicated that tegument proteins play critical roles in virion morphogenesis in all herpesvirus subfamilies. We have identified that MHV-68 tegument protein ORF45 plays an essential role in virion morphogenesis and is involved in multiple protein-protein interactions. Here we plan to explore how ORF45 contributes to virion morphogenesis through interacting with these partners. Our study will not only reveal the molecular mechanism of ORF45 involved in virion morphogenesis but also provide new insights into developing drugs to block the lytic replication of tumor-associated human herpesviruses.

人γ疱疹病毒与恶性肿瘤密切相关，被称为致瘤疱疹病毒。病毒裂解期复制对其致病性至关重要，而病毒颗粒形态发生和释放是病毒裂解期复制的一个必要步骤。人γ疱疹病毒 EBV和KSHV在组织培养时病毒滴度较低，难以研究从头感染。鼠γ疱疹病毒68（MHV-68）与EBV和KSHV序列同源性较高，组织培养病毒滴度高，是研究人γ疱疹病毒形态发生的良好模型。疱疹病毒颗粒特有的间质位于外膜和核衣壳之间，由多种蛋白组成。我们已有数据表明MHV-68间质蛋白ORF45对病毒颗粒形态发生是必需的，且与一些参与病毒形态发生的关键病毒蛋白具有相互作用。我们拟综合利用细胞和分子生物学、生物化学、遗传学、生物成像等技术，深入研究这些相互作用在病毒颗粒形态发生中的作用及分子机制。我们对病毒蛋白参与形态释放的分子机理研究，最终也将为从分子层面通过干扰人γ疱疹病毒裂解期复制进而控制病毒致病性提供新的思考方向。

疱疹病毒裂解复制期间病毒颗粒的组装和释放是产生子代病毒粒子的重要步骤，多种病毒蛋白在此过程中发挥关键作用，阐明这一过程的分子机理对于抗病毒手段的开发有重要意义。我们前期的研究成果表明鼠γ疱疹病毒68 (MHV-68) 编码的间质蛋白ORF45对病毒粒子的形态发生有重要作用。为深入解析ORF45在病毒包装释放中的功能，本课题针对与ORF45存在相互作用的病毒蛋白进行了详细研究，鉴定出ORF45与另一对病毒包装释放有重要功能的间质蛋白ORF33的相互作用区域。通过构建ORF45与ORF33相互作用区域缺失的突变病毒株并结合电子显微镜等成像手段，我们证实这二者的相互作用对MHV-68病毒粒子在细胞质中的成熟和释放到细胞外发挥关键作用。同时我们还鉴定了ORF45与病毒核释放复合体ORF67和ORF69的相互作用区域，这为进一步阐明ORF45在介导病毒衣壳的核释放中发挥的功能打下了基础。