李陽(yáng)光,吳 英,汪銘書(shū),程安春*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院禽病防治研究中心,成都 611130; 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 預(yù)防獸醫(yī)研究所,成都 611130; 3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物疫病與人類健康四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130)
皰疹病毒科病毒是一類雙鏈DNA病毒,其典型結(jié)構(gòu)包括120~245 kb長(zhǎng)的雙鏈DNA基因組、20面體核衣殼(caspid)、皮層(tegument)和囊膜(envelope)[1]。根據(jù)第10次ICTV報(bào)告,皰疹病毒家族分為α、β和γ 3個(gè)亞科[2],α皰疹病毒主要包括單純皰疹病毒1型(herpes simplex virus 1, HSV-1)[3]、水痘-帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)[4]、牛皰疹病毒(bovine herpesvirus 1, BHV)[5]、馬立克病毒(Marek’s disease virus, MDV)[6]、馬皰疹病毒1型 (equine herpesvirus 1, EHV-1)[7]、偽狂犬病病毒(pseudorabies virus, PRV)[8]、鴨腸炎病毒(duck enteritis virus, DEV)[9-12]等。典型β、γ類皰疹病毒分別是人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus, HCMV)和愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒(epstein-barr virus, EBV)。眾多研究表明皰疹病毒ICP22蛋白及其同源物對(duì)潛伏感染的建立、病毒復(fù)制、細(xì)胞凋亡、成熟病毒粒子出芽等多方面至關(guān)重要,現(xiàn)對(duì)其研究進(jìn)展做簡(jiǎn)要概述,以期為ICP22及同源物基本特性以及參與病毒生命周期的深入研究提供參考。
皰疹病毒基因組一般由長(zhǎng)獨(dú)特區(qū)(unique long, UL)、短獨(dú)特區(qū)(unique short, US)、末端重復(fù)序列(terminal repeat sequence, TRS)以及內(nèi)部重復(fù)序列(internal repeat sequence, IRS)組成,構(gòu)成UL-IRS-US-TRS形式[13]。當(dāng)病毒粒子進(jìn)入感染細(xì)胞后,開(kāi)始啟動(dòng)病毒基因的串聯(lián)表達(dá)與蛋白翻譯表達(dá),根據(jù)轉(zhuǎn)錄順序可分成立即早期(IE)、早期(E)和晚期(L)3類[14-15]。IE基因轉(zhuǎn)錄不需要依賴于新合成的DNA或蛋白質(zhì),其編碼蛋白在病毒感染過(guò)程中起廣泛的調(diào)控作用,E基因表達(dá)需要IE基因激活,通常編碼病毒基因復(fù)制相關(guān)蛋白,L基因主要編碼囊膜糖蛋白,其表達(dá)依賴于病毒DNA的復(fù)制[16]。皰疹病毒US1基因及其同源物序列或結(jié)構(gòu)有所差異,如HSV-1僅含1個(gè)1 260 bp的US1基因,類屬立即早期基因[17],HCMVUS1屬于早期基因[18],MDVUS1基因最初被定義為IE基因,隨后被證明是L基因,感染后期才能被檢測(cè)到[6]。大多數(shù)皰疹病毒US1基因以對(duì)稱雙拷貝形式位于內(nèi)部重復(fù)區(qū)和末端重復(fù)區(qū),且轉(zhuǎn)錄方向相反。如VZV ORF63/70為834 bp的立即早期基因[19],其編碼蛋白常稱之為IE63。1 050 bp長(zhǎng)的PRVRsp40基因類型較為特殊,文獻(xiàn)報(bào)道該基因非典型性動(dòng)力學(xué)表達(dá),不屬于IE基因[20]。BHV-1 US區(qū)域沒(méi)有US1基因,但是由112 768—113 670 bp和124 548—125 450 bp[21]轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生、同時(shí)具有IE與L動(dòng)力學(xué)的1.7 kb轉(zhuǎn)錄本編碼蛋白定義為立即早期蛋白BICP22[5]。EHV-1中US1同源基因是長(zhǎng)為1 410 bp的IR4基因,其差異表達(dá)1.4 kb的早期和1.7 kb的晚期轉(zhuǎn)錄本,編碼的早期蛋白EICP22蛋白相對(duì)分子質(zhì)量介于42~47 ku[22]。最新報(bào)道表明DEVUS1基因?yàn)?90 bp的反向重復(fù)的IE基因[23-25]。此外,HSV-1中存在一個(gè)US1 N端1—146 AA截短表達(dá)的基因——US1.5,在感染晚期才會(huì)被檢測(cè)到,UL13蛋白激酶對(duì)US1.5蛋白進(jìn)行翻譯后修飾,從而正常表達(dá)UL38和US11等晚期基因子集[17],但是US1.5的具體功能以及與US1的關(guān)聯(lián)目前還不清楚[17]。
序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)已有報(bào)道的皰疹病毒ICP22蛋白含有一個(gè)涉及蛋白轉(zhuǎn)錄調(diào)控等重要功能的保守結(jié)構(gòu)域IE_68(圖1)。已有報(bào)道的ICP22蛋白合成加工過(guò)程涉及多種修飾,各類修飾往往導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量變大。例如,HSV-1 UL13與US3病毒蛋白以及未知的細(xì)胞蛋白可以磷酸化ICP22,其中,Thr-116和Thr-193位點(diǎn)的磷酸化與病毒毒力相關(guān)[26-27],另外還存在經(jīng)細(xì)胞酪蛋白激酶介導(dǎo)的核苷酸化修飾,眾多修飾導(dǎo)致ICP22表觀相對(duì)分子質(zhì)量為68 ku[28]。VZV ORF63基因編碼的IE63蛋白可被細(xì)胞酪蛋白和ORF47激酶以及CDK 1、CDK 2磷酸化,最終呈現(xiàn)45 ku的表觀相對(duì)分子質(zhì)量[29]。其中,CDK 1磷酸化Ser-224涉及IE63細(xì)胞定位以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能,CDK 2磷酸化Thr-171、Ser-181和Ser-186從而介導(dǎo)IE63與ASF-1的相互作用[30]以及VZV潛伏感染的建立[31]。近期研究表明,DEV ICP22相對(duì)分子質(zhì)量比預(yù)期偏大22 ku,生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示,DEV ICP22含眾多磷酸化和糖基化位點(diǎn),推測(cè)其表觀相對(duì)分子質(zhì)量偏大是各類細(xì)胞激酶作用所致[24]。
保守域HERPES_IE68以灰色突出顯示,保守氨基酸以黑色顯示The conserved HERPES_IE68 domain is highlighted in grey, and the conserved motifs are shown in black圖1 皰疹病毒ICP22蛋白序列比對(duì)Fig.1 Sequence analysis of herpesvirus ICP22 amino acids
不同皰疹病毒ICP22細(xì)胞內(nèi)定位不盡相同,如MDV ICP22在DEF中定位于細(xì)胞質(zhì)[3],而HSV-1 ICP22在感染細(xì)胞和轉(zhuǎn)染細(xì)胞中均定位細(xì)胞核。HSV-1 ICP22含有兩個(gè)獨(dú)立的核定位信號(hào)(nuclear localization sequence, NLS),NLS1位于ICP22 16—31AA,NLS2位于ICP22 118—131AA[32]。然而N端缺失1—146AA的US1.5定位于核,推測(cè)ICP22還有未被鑒定出或入核能力較弱的核定位信號(hào)[33]。潛伏感染階段的IE63定位于細(xì)胞質(zhì),體外裂解性感染時(shí)則定位細(xì)胞核,突變磷酸化位點(diǎn)后定位由核轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì),表明激酶的磷酸化作用對(duì)IE63定位很重要[34]。研究表明,PRV ICP22定位于細(xì)胞核,其41—60AA為典型單分核定位信號(hào),其49—50AA(KR)為關(guān)鍵氨基酸。同時(shí),Cai等[8]發(fā)現(xiàn)PRV ICP22是通過(guò)Ran、importinα1-和α7介導(dǎo)途徑靶向細(xì)胞核。最新研究發(fā)現(xiàn),DEV ICP22在感染或轉(zhuǎn)染情況下均定位于核,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)305—314AA為一典型單分核定位信號(hào),其中,309R為關(guān)鍵位點(diǎn),然而突變?cè)撐稽c(diǎn)的重組病毒感染DEF后ICP22仍定位于核,推測(cè)感染情況下有其他病毒蛋白或ICP22本身還未鑒定出的NLS帶動(dòng)其入核[24]。
潛伏感染是病毒持續(xù)性感染的狀態(tài),病毒基因存在于組織或細(xì)胞中,既不產(chǎn)生感染性疾病也不出現(xiàn)臨床癥狀,在某些條件下可被激活,急性發(fā)作而出現(xiàn)癥狀,此時(shí)可以檢測(cè)出病毒[35]。HSV-1 ICP22在潛伏感染階段不表達(dá),但是缺失ICP22可顯著降低病毒復(fù)制水平以及在感染小鼠三叉神經(jīng)中建立潛伏感染的能力[3]。目前,已確定HSV-1 ICP22 Thr-193、Tyr-116的磷酸化與病毒毒力相關(guān)[27],Ser-34或Tyr-116單突變即可減弱HSV-1引起的眼疾嚴(yán)重程度。最新研究發(fā)現(xiàn),ICP22與CD80啟動(dòng)子直接結(jié)合可抑制眼部免疫反應(yīng),同時(shí)該抑制能力取決于再激活病毒的復(fù)制水平,因此作者推測(cè),Ser-34或Tyr-116位點(diǎn)突變不影響ICP22與CD80啟動(dòng)子的結(jié)合,ICP22對(duì)CD80的抑制作用可保護(hù)宿主免受病原引起的病理侵害[3]。
VZV可表達(dá)VZV-潛伏相關(guān)轉(zhuǎn)錄本(VZV latency transcript, VLT)和ORF63兩種轉(zhuǎn)錄本[4]。ORF63是VZV復(fù)制必需基因,其編碼蛋白IE63不僅作為激活E基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,還能改變神經(jīng)元對(duì)細(xì)胞凋亡的敏感性以及減弱Ⅰ型干擾素(interferon, IFNs)信號(hào)傳導(dǎo)的免疫反應(yīng),在潛伏期作為主要表達(dá)產(chǎn)物可被檢測(cè)到[36],ORF63缺失導(dǎo)致VZV在人黑素瘤細(xì)胞中的復(fù)制以及嚙齒動(dòng)物中潛伏期的建立受到損害[29]。此外,ORF61編碼蛋白IE61是豚鼠腸道神經(jīng)元中IE63入核的必需蛋白,推測(cè)VLT通過(guò)對(duì)ORF61轉(zhuǎn)錄和翻譯的阻遏作用將IE63攔截在細(xì)胞質(zhì)并阻止病毒的反式激活[37],這可能是潛伏感染期間IE63定位于細(xì)胞質(zhì)的原因之一。
MDV ICP22參與病毒潛伏感染的研究已有較多報(bào)道。潛伏期間MDV-miR-M1-5P和MDV-miR-M5-3p能下調(diào)潛伏期MDV ICP22 mRNA水平,而MDV-miR-M4-5P和細(xì)胞同源物GGA mir-155-3p可以上調(diào)ICP22表達(dá)[6,38]。Boumart等[6]提出一個(gè)假設(shè)模型,首先是GGA miR-155-3P促進(jìn)ICP22表達(dá),稍后GGA miR-155-3P以尚不清楚的分子機(jī)制被抑制表達(dá)。然后,被感染細(xì)胞中MDV-miR-M4-5P促進(jìn)ICP22表達(dá),由于MDV-miR-M4-5P在感染的各個(gè)階段都表達(dá),因此,潛伏階段MDV-miR-M1-5P和MDV-miR-M5-3P會(huì)抑制ICP22表達(dá)從而保證潛伏感染細(xì)胞的存活[6]。
細(xì)胞RNA聚合酶Ⅱ (RNA polymerase Ⅱ, RNA Pol Ⅱ)大亞基的保守C端結(jié)構(gòu)域(C-terminal domain, CTD)由Tyr1-Ser2-Pro3-Thr4-Ser5-Pro6-Ser7 7肽序列重復(fù)組成,在所有真核生物中均保守,能為RNA Pol Ⅱ復(fù)合物招募mRNA加工和染色質(zhì)修飾所需因子從而參與基因轉(zhuǎn)錄[39]。
正向轉(zhuǎn)錄延伸因子b(positive transcription elongation factor b, P-TEFb) 是細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶9(cyclin-dependent kinases, CDK 9)和某些周期蛋白形成的復(fù)合物,可被募集到轉(zhuǎn)錄起始的啟動(dòng)子區(qū)域磷酸化RNA Pol Ⅱ CTD Ser-2,進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)。HSV-1感染后,ICP22與P-TEFb亞基CDK 9直接結(jié)合,阻斷其募集從而抑制基因轉(zhuǎn)錄,該過(guò)程還可能有US3的參與[40]。RNA Pol Ⅱ可與ICP22、CDK 9共定位[41],猜測(cè)ICP22以某種未知方式調(diào)節(jié)CDK 9活性。此外,ICP22表達(dá)可使RNA Pol Ⅱ CTD Tyr-1、Ser-2磷酸化丟失[42],推測(cè)ICP22可參與HSV-1感染細(xì)胞中RNA Pol Ⅱ的修飾進(jìn)而抑制病毒與宿主基因的轉(zhuǎn)錄。針對(duì)上文所述的轉(zhuǎn)錄抑制情況,HSV-1病毒蛋白VP16能夠聯(lián)合宿主細(xì)胞因子1(host cell factor-1, HCF-1)、八聚體轉(zhuǎn)錄因子(octamer transcription factor, Oct-1)等識(shí)別IE基因啟動(dòng)子上游區(qū)域的TAATGARAT特定序列元件,從而打破ICP22對(duì)IE基因轉(zhuǎn)錄的限制,有利于E和L基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[40]。此外,ICP22可導(dǎo)致促染色質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子(facilitates chromatin transcription, FACT)在細(xì)胞核中重新定位,還可招募其與轉(zhuǎn)錄延伸因子Spt5(Supt5 h)、Spt6(Supt6 h)等至病毒基因組以促進(jìn)病毒γ基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[43]。綜上表明,ICP22能參與HSV-1劫持宿主細(xì)胞RNA Pol Ⅱ以高效轉(zhuǎn)錄病毒基因。然而關(guān)于病毒感染后宿主基因轉(zhuǎn)錄受抑制模型仍需更多討論,1)許多細(xì)胞系中HSV-1病毒基因轉(zhuǎn)錄以及L基因表達(dá)不絕對(duì)需要ICP22,例如在Vero細(xì)胞系中ICP22缺失株與野生株表型幾乎一致。2)無(wú)論是否發(fā)生磷酸化修飾,RNA Pol Ⅱ均可被募集到病毒的轉(zhuǎn)錄/復(fù)制區(qū)室[44]。3)常規(guī)轉(zhuǎn)錄因子TFⅡE是未感染細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄起始所必需的,感染HSV-1后在IE蛋白作用下丟失,有可能因此而導(dǎo)致細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制[45]。但是ICP22缺失株并不能消除這一現(xiàn)象[45],說(shuō)明ICP22可能不參與這一路徑。
VZV IE63可以與病毒反式激活因子IE62、RNA Pol Ⅱ和感染細(xì)胞核中的細(xì)胞延伸因子EF-1α啟動(dòng)子相互作用而參與VZV基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控,其中,IE63可以結(jié)合與EF-1α啟動(dòng)子相互作用的細(xì)胞因子,從而反式激活其表達(dá)[46]。IE63強(qiáng)烈抑制IE62表達(dá),也可以與IE62結(jié)合上調(diào)gI糖蛋白啟動(dòng)子的表達(dá),還可以作為VZV和異源病毒許多啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄阻遏物[29]。已經(jīng)明確IE63可通過(guò)1—142AA序列與IE62相互作用并在感染細(xì)胞中部分共定位,還可與RNA Pol Ⅱ復(fù)合存在于感染細(xì)胞中,但是IE63-ORF47復(fù)合物能否改變RNA Pol Ⅱ的磷酸化進(jìn)而影響VZV基因調(diào)控尚不清楚[47]。此外,干擾素(interferon,IFNs)在VZV致病機(jī)制中起重要作用,研究發(fā)現(xiàn),IE63可通過(guò)抑制真核翻譯起始因子2(eukaryotic initiation factor 2, eIF2)的磷酸化從而抑制IFN下游信號(hào)通路,同時(shí),IE63還可介導(dǎo)eIF2脫磷酸化,具體作用機(jī)制也還未知[45]。這些發(fā)現(xiàn)表明,VZV可能已進(jìn)化出復(fù)雜機(jī)制來(lái)逃避細(xì)胞保護(hù)路徑,IE63在VZV致病過(guò)程中具有重要作用。
EHV-1病毒基因組僅表達(dá)一個(gè)IE蛋白(IE protein, IEP),可反式激活E和一些L基因以及異源病毒基因啟動(dòng)子[48]。早期蛋白EICP22是不結(jié)合DNA的非必需基因,對(duì)EHV-1基因啟動(dòng)子的反式激活作用很弱,不過(guò)EICP22 142-239AA序列可介導(dǎo)兩者相互作用形成EICP22P-IEP復(fù)合物提高IEP與其靶序列的結(jié)合速率以促進(jìn)E以及L基因的表達(dá),但是任何形式的EICP22P都不能克服IEP對(duì)自身啟動(dòng)子的抑制作用[49]。此外,純化的GST-EICP22融合蛋白能夠恢復(fù)某些IEP突變體的DNA結(jié)合能力,推測(cè)EICP22與IEP的相互作用有助于招募轉(zhuǎn)錄因子和/或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始的細(xì)胞因子,增強(qiáng)IEP和病毒基因啟動(dòng)子的結(jié)合活性以提高轉(zhuǎn)錄效率。另外,研究表明EICP22 124—143AA可介導(dǎo)自身相互作用形成二聚體甚至高階復(fù)合物,但僅有全長(zhǎng)EICP22能與IEP協(xié)同作用促進(jìn)反式激活[50]。Derbigny等[51]證明EICP22突變體的穩(wěn)定性,因此,猜測(cè)EICP22P突變體蛋白構(gòu)象發(fā)生改變使得與IEP的相互作用受損,相互作用的非必需序列有助于招募特定細(xì)胞因子到蛋白復(fù)合物中。然而EICP22調(diào)節(jié)病毒基因表達(dá)的確切機(jī)制仍然不清楚,后續(xù)可探究EICP22P與細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子有無(wú)相互作用和EICP22P-IEP復(fù)合物反式激活過(guò)程中EICP22參與調(diào)節(jié)的作用機(jī)制。
復(fù)制機(jī)制研究較為深入的是HSV-1和VZV,結(jié)果表明兩者都已進(jìn)化出篡奪細(xì)胞基因復(fù)制系統(tǒng)以大量產(chǎn)生病毒后代的機(jī)制,均編碼與RNA Pol Ⅱ相互作用的IE蛋白ICP22和IE63。已經(jīng)明確ICP22蛋白及其同源物在基因調(diào)控中具有重要作用,但如何參與劫持細(xì)胞基因表達(dá)系統(tǒng)以促進(jìn)病毒基因復(fù)制以及轉(zhuǎn)錄本的翻譯,如何在不同細(xì)胞系、不同病毒中發(fā)揮獨(dú)特作用還知之甚少,關(guān)于α皰疹病毒基因調(diào)控仍需更多探索。
皰疹病毒核衣殼太大不能自由穿過(guò)核膜。因此,細(xì)胞核內(nèi)的子代核衣殼首先通過(guò)內(nèi)核膜進(jìn)入核周進(jìn)行初級(jí)囊膜包膜,然后與外核膜融合進(jìn)行去囊膜化從而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[52-55]。就HSV-1 而言,由UL31和UL34構(gòu)成的核出芽復(fù)合體(nuclear egress complex, NEC)對(duì)病毒核衣殼的初次包裝很關(guān)鍵[56]。ICP22可與UL31、UL34共定位于細(xì)胞核膜,缺失ICP22后UL31和UL34定位發(fā)生改變,反之UL31缺失亦可影響ICP22細(xì)胞內(nèi)定位[57]。此外,ICP22缺失可導(dǎo)致細(xì)胞核周初級(jí)囊膜包被病毒粒子數(shù)量大量減少,核中積累大量衣殼。以上資料表明ICP22是病毒核出芽的重要非必需蛋白,可能通過(guò)與UL31和/或UL34相互作用來(lái)發(fā)揮作用[58]。
一些病毒能致宿主細(xì)胞凋亡[59-61],細(xì)胞凋亡是一種必不可少的復(fù)雜天然免疫機(jī)制,可以有效清除感染或衰老細(xì)胞[62]。HSV-1感染后期ICP22可通過(guò)US1.5激活半胱天冬酶3(caspase-3)而實(shí)現(xiàn)促凋亡作用[52];隨后發(fā)現(xiàn)ICP22 蛋白具有抗細(xì)胞凋亡的作用,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ICP22缺失可下調(diào)US5基因(具有抗細(xì)胞凋亡功能)表達(dá)水平,推測(cè)ICP22可通過(guò)影響US5表達(dá)進(jìn)而發(fā)揮抗凋亡作用[63],因而推斷ICP22參與細(xì)胞凋亡過(guò)程且發(fā)揮雙重作用。You等[52]、游韶平等[64]發(fā)現(xiàn)單獨(dú)表達(dá)HSV-2 ICP22蛋白只能較低程度地抵抗放線菌素D(act-dactinomycin D, ActD) 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,因而推測(cè)ICP22不是直接作用于細(xì)胞,而是通過(guò)調(diào)節(jié)病毒基因表達(dá)以及與病毒和/或細(xì)胞蛋白相互作用而發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用,各類調(diào)節(jié)路徑相互作用導(dǎo)致HSV-1 ICP22對(duì)細(xì)胞凋亡有雙重作用。另一方面,p53可通過(guò)激活Bax或抑制Bcl-2來(lái)調(diào)節(jié)各種細(xì)胞途徑并控制細(xì)胞凋亡[65],還可在感染后期可抑制ICP0表達(dá),不過(guò)該抑制作用可被ICP22拮抗,從而促進(jìn)細(xì)胞存活和病毒有效復(fù)制[28]。
IE63缺失病毒感染細(xì)胞的凋亡程度明顯增加,此外單獨(dú)表達(dá)IE63即可降低細(xì)胞凋亡水平,表明IE63具有抗細(xì)胞凋亡作用[66]。已經(jīng)明確磷酸化eIF2可以介導(dǎo)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[67],而IE63能抑制eIF2的磷酸化以及介導(dǎo)eIF2脫磷酸化[52],因而推測(cè)IE63抑制細(xì)胞凋亡的作用路徑可能與eIF2(脫)磷酸化有關(guān)。不過(guò)還未發(fā)現(xiàn)IE63有HSV-1 ICP22的促凋亡作用,表明即使同源蛋白之間也可能存在不同功能與作用機(jī)制[52]。
自噬是一種溶酶體降解系統(tǒng),可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和細(xì)胞器的分解,傳統(tǒng)上被認(rèn)為是一種保護(hù)機(jī)制,然而在特定條件下也可以用作促死亡途徑[68-69]。HSV-1感染細(xì)胞中,核仁蛋白(protein interacting with carboxyl terminus 1, PICT-1)通過(guò)抑制核糖體RNA(ribosomal RNA, rRNA)轉(zhuǎn)錄和失活A(yù)KT/mTOR/p70S6K通路而觸發(fā)促死亡性自噬[70],病毒蛋白伴侶ICP0和ICP22與PICT-1相互作用參與到上述過(guò)程,然而ICP22的具體作用機(jī)制尚不清楚[71]。
HSV-1感染后,細(xì)胞蛋白會(huì)發(fā)生劇烈的空間重組并錯(cuò)誤折疊到細(xì)胞核中,形成病毒誘導(dǎo)分子伴侶富集域(virus-induced chaperone-enriched, VICE),其中熱休克同源蛋白70(heat shock cognate protein 70, Hsc70)可介導(dǎo)抗原遞呈與細(xì)胞自噬過(guò)程,參與細(xì)胞抗病毒作用[72]。單獨(dú)表達(dá)ICP22即可形成ICP22、Hsc70和錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)構(gòu)成的核內(nèi)復(fù)合物,感染ICP22缺失病毒的情況下不會(huì)誘導(dǎo)VICE結(jié)構(gòu)域的形成,表明ICP22是誘導(dǎo)VICE所必需的[73]。最新研究表明,ICP22作為一種J樣蛋白,可能通過(guò)Hsc70與Hsp40/ Hsp70復(fù)合物相互作用,促使錯(cuò)誤折疊蛋白向核聚集以降低細(xì)胞毒性來(lái)發(fā)揮抗病毒作用[74]。不過(guò)ICP22完整作用途徑以及為何Hsc70只能與ICP22突變體而非全長(zhǎng)免疫共沉淀還不清楚[74]。總之,作為第一個(gè)病毒J樣分子伴侶蛋白以及抗病毒藥物開(kāi)發(fā)的靶標(biāo)[72],ICP22在抗病毒科學(xué)研究與臨床應(yīng)用中具有重大意義。
皰疹病毒ICP22蛋白是一個(gè)翻譯后修飾的多功能蛋白,可以參與病毒潛伏感染的建立、調(diào)控病毒基因轉(zhuǎn)錄以及成熟病毒粒子出芽,也涉及細(xì)胞凋亡、自噬和抗病毒等生命周期重要過(guò)程,但其機(jī)制大多不明確,對(duì)其開(kāi)展深入研究將有利于皰疹病毒感染疾病的治療與防控。此外,有關(guān)ICP22蛋白的報(bào)道大多源于人皰疹病毒,對(duì)動(dòng)物皰疹病毒、特別是以ICP22作為靶標(biāo)的新藥研究,應(yīng)該成為今后的研究重點(diǎn)之一。