E3泛素连接酶CHIP通过调控乙型肝炎病毒核心蛋白影响其生物学效应

Core (HBc) is one of the most pathogenic proteins of Hepatitis B virus(HBV). Its functions include the assembly of viral nucleocapsid, the simulation of cellular immunity and the regulation of genes and functions of host cells. Carboxyl terminus of Hsc70 interacting protein (CHIP) is an E3 ubiquitin ligase. CHIP binds to HSP90 and ubiquitinates its substrate. HBc is a client protein of HSP90. Our previous results revealed that overexpression of CHIP down-regulated the protein level of HBc in hepatoma cells. Therefore, CHIP may affect biological functions of HBc by modulating the protein level. This project will focus on the hypothesis. Firstly, we will study whether CHIP forms a complex with HSP90 and HBc, degrades HBc via the ubiquitination pathway. Moreover, we will study if CHIP will interfere with nucleocapsid formation and replication of HBV, promote the antigen processing of HBc to stimulating the cellular immunity, and affect the anti-apoptosis effect of HBc. Finally, we will evaluate the the anti-pathogenic ability of CHIP in vivo by the HBV transgenetic mouse. This project will promote our understanding of the degradation mechanism of HBc, reveal the potential role that CHIP plays in the resistance of HBV pathogenicity.

核心蛋白HBc是乙型肝炎病毒（HBV）最重要的致病蛋白之一，其功能包括装配组成病毒核衣壳，激发细胞免疫以及调控细胞基因与功能。CHIP是一种E3泛素连接酶，它能结合HSP90并泛素化其底物。HBc是HSP90的结合底物之一。我们前期的研究发现，在肝细胞中过表达CHIP会下调HBc的蛋白水平。因此， CHIP很可能通过泛素化调节HBc水平从而影响其生物学功能。本课题将围绕这一假设，首先探讨CHIP是否和HSP90、HBc形成复合体，并泛素化降解HBc；随后在细胞水平探讨CHIP是否通过影响HBc水平，干扰HBV核衣壳形成以及病毒复制，促进HBc降解形成抗原并且激活细胞免疫，以及影响HBc引发的抗凋亡效应；最后，在HBV转基因小鼠体内评价CHIP在抗HBV致病中的作用。本研究将加深对HBc降解机制的认识，揭示E3泛素连接酶CHIP在抗HBV致病性中的潜在作用。

乙型肝炎病毒（HBV）感染是最常见的导致慢性病毒感染的病原之一，全世界有3.5亿携带者。它是肝硬化和肝细胞癌的重要原因。HBV的衣壳蛋白HBC对于病毒复制的多个步骤都是至关重要的。目前靶向HBc设计的候选药物成为研究的热门，如Bay41-4109。它们通过破坏核衣壳组装来抑制病毒复制。有趣的是，Bay41-4109阻断衣壳组装的同时也加速HBc的降解。然而，目前HBC这一关键蛋白降解的分子机制尚不清楚。.我们发现CHIP是导致HBc降解的E3泛素连接酶。CHIP泛素化HBC，降低其半衰期，最终减少衣壳蛋白。CHIP和HBc的相互作用需要通过热休克蛋白 HSP90 or HSP70介导。CHIP 的TPR结构域与HSP70/HSP90结合的关键结构域，因此在降解HBc的过程中很重要。我们还发现Hsp90抑制剂以不依赖HBx或HBp的方式降低HBc蛋白。HSP90抑制剂作用时，更多的CHIP可与HBc形成复合体从而促进HBc的降解。在HepG2.215细胞中，过表达CHIP或HSP90抑制剂都抑制病毒衣壳组装和病毒颗粒生成。我们进一步发现，在Bay41处理时，CHIP可与HBc形成复合体，沉默CHIP 则回复HBc水平。在转基因小鼠和HepG2-NTCP细胞中，Bay41和CHIP的激活可以协同降低HBc，抑制病毒颗粒的分泌。并且Hsp90的抑制剂可以进一步降低细胞内cccDNA的水平。.总之，我们阐述了HBC降解的分子机制。HAPs和HSP90抑制剂的组合是一个新的更有效地抑制HBV复制的策略，为靶向衣壳药物的研发提供了理论基础。