鸭瘟病毒UL15蛋白入核机制研究

Duck plague virus belongs to the subfamily Alphaherpesvirinae of the family Herpesviridae. The UL15 gene is highly conserved among herpesviruses and UL15 protein usually have similar functions. However, it is completely different between the duck plague virus and other herpes virus in the mechanism of UL15 protein enter the nucleus. Duck plague virus UL15 protein can not transport to the nucleus in the absence of other viral protein, even in the presence of UL33 protein, which is belong to the terminase subunits like UL15 protein, it is not able to enter the nucleus too. It is no answer to how is the duck plague virus UL15 protein enter the nucleus. In this study, we screening the protein which can carry the UL15 protein into the nucleus and look for the interaction between the two protein and interaction site by used the cotransfection, coimmunoprecipitation, bimolecular fluorescence complementation. To provide the basis for the study of duck plague virus UL15 protein in depth and preparation of new antiviral drugs.

鸭瘟病毒属于疱疹病毒科，α疱疹病毒亚科。在疱疹病毒中UL15基因是高度保守的基因，其所编码的蛋白通常具有相似的功能。然而在鸭瘟病毒中，UL15蛋白如何进入细胞核这一问题上与其他的疱疹病毒UL15蛋白是完全不同的。鸭瘟病毒UL15蛋白在缺乏其它病毒蛋白的情况下不能够进入细胞核，并且在与其同属于末端酶亚基的UL33蛋白存在的情况下也不能够进入细胞核，所以对于鸭瘟病毒UL15蛋白如何进入细胞核这一问题目前为止还没有答案。因此本课题拟定以筛选可以携带UL15蛋白进入核细胞的蛋白为目标，通过荧光共转染、免疫共沉淀和双分子荧光互补实验来寻找这个蛋白并确定二者之间相互作用及其相互作用的位点，为更加深入的研究鸭瘟病毒UL15蛋白及制备新的抗病毒药物奠定基础。

疱疹病毒UL15蛋白作为末端酶复合物的亚基成员之一，具有水解ATP和特异性切割基因组末端的功能，在病毒基因组的剪切和包装过程中发挥着关键作用。研究发现，在感染疱疹病毒的细胞中，UL15蛋白需定位在细胞核中才能发挥它的作用。在感染鸭瘟病毒（Duck plague virus，DPV）的细胞中虽然UL15蛋白最终定位于细胞核，但是UL15蛋白不具有引导蛋白入核的核定位信号序列（Nuclear location signal, NLS），在缺乏病毒其它蛋白时不能单独进入细胞核，目前其入核机制尚不明确。本研究将UL15基因和可能与UL15蛋白存在相互作用的UL6、UL28、UL33基因分别连接至真核表达载体，构建多种关于UL15、UL6、UL28和UL33基因的重组表达质粒。将UL15与UL6、UL28、UL33的真核表达质粒进行单独转染或共转染，通过间接免疫荧光检测UL15蛋白在细胞中的定位。结果发现，UL15真核表达质粒单独转染时其仅分布于细胞质中，在UL15与UL6的真核表达质粒共转染时，UL15蛋白有部分入核现象，UL15分别与UL28、UL33真核表达质粒共转染时，UL15蛋白仍然只停留在细胞质中。 但是，当UL15与UL28、UL33三者共转染时，UL15蛋白则能够完全进入细胞核，而当UL15与UL28和UL6共转染或者与UL33和UL6共转染时，UL15蛋白仍然只有部分入核。据此认为，在感染DPV的细胞中，UL15蛋白入核是在UL15与UL28和UL33蛋白形成复合物后，由UL28和UL33蛋白共同携带UL15蛋白进入细胞核。UL6蛋白在UL15蛋白的入核过程中起着一定的促进作用。构建UL15蛋白的突变体，并对其在细胞内的定位进行检测发现，UL15蛋白的入核的关键区域在第346-543位氨基酸之间。