2019年10月week1 蛋白组学 巨细胞病毒 免疫

人巨细胞病毒感染期间宿主蛋白质的稳定性分析揭示抗病毒因子和病毒逃逸机制
High-Definition Analysis of HostProtein Stability during Human Cytomegalovirus Infection Reveals AntiviralFactors and Viral Evasion Mechanisms
全文
Cell Host & Microbe

人巨细胞病毒（HCMV）是一种临床上广泛存在的病原体，一旦感染则终身潜伏，当机体免疫力低下时，病毒激活则会导致多种疾病。HCMV 具有多种免疫逃避策略，包括促进宿主抗病毒限制因子（ARFs）的降解。在 HCMV 感染早期会通过蛋白酶体和溶酶体激活宿主蛋白降解途径。
本研究使用蛋白质组和转录组的方法识别与先天免疫功能相关的关键蛋白，鉴定到35种富集于抗病毒限制因子的蛋白，最后通过一种病毒突变子 panel 预测到靶向250多种人类蛋白的病毒基因。
研究表明：在DNA修复过程中起重要作用的解旋酶样转录因子（HLTF）能够有效抑制早期病毒的基因表达，但在感染期间会由功能未知的HCMV蛋白UL145通过招募Cullin4 E3连接酶复合体促进其快速降解。
本研究的方法和数据预示了先天抗病毒免疫分子的重要性，能够进一步识别HCMV或其他病毒靶向的宿主先天免疫途径。

Summary

取样：细胞系不同病毒感染时间点
方法：蛋白组+RNA-seq
分析：蛋白种类，蛋白降解，DAVID细胞通路，聚类分析

1. 基于抑制剂的TMT定量蛋白质组筛选HCMV感染早期靶向的宿主蛋白降解

为了全面发现HCMV感染早期靶向的宿主蛋白，在永生化原代人胎儿包皮成纤维细胞（HFFF-TERTs）感染早期的3个时间点加入蛋白酶体抑制剂MG132或溶酶体蛋白酶抑制剂亮抑酶肽leupeptin。

图1使用基于抑制剂的蛋白质组学筛查通过HCMV降解蛋白酶体或溶酶体的蛋白质

2. pSILAC/TMT定量蛋白质组全面分析感染期间蛋白的合成与降解

图2 基于pSILAC / TMT的屏幕可量化蛋白质降解和合成的速率

3. RNA-seq及蛋白质组数据联合分析转录及转录后调控表达

图3 转录本及蛋白丰度比较分析揭示宿主蛋白调控机制

4. HCMV感染降解靶标蛋白的机制研究

图4 综合筛选鉴定泛素E3连接酶及HLTF蛋白

图5 病毒块缺失突变体的蛋白质组学筛选显示UL/b’基因UL145靶向HLTF

图6 HCMV UL145通过Cullin 4E3连接酶复合物降解HLTF，并另外靶向TP53BP1

图7 HLTF 限制早期 HCMV 感染

总结

通过蛋白质组学+转录组学关联分析揭示“病毒感染-免疫逃避-靶向宿主蛋白并降解”
在DNA修复过程中起重要作用的解旋酶样转录因子（HLTF）能够有效抑制早期病毒的基因表达，但在感染期间会由功能未知的HCMV蛋白UL145通过招募Cullin4 E3连接酶复合体促进其快速降解。