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TRIM62,又名DEAR1,是TRIM/RBCC家族的一员,此家族的成员都含有保守的RING,B-box和Coiled-coil结构域。正是由于该家族的许多成员在N端具有RING结构域,而此结构域能够介导E3泛素连接酶活性,所以很多TRIM/RBCC家族的成员都是E3泛素连接酶[1,2]。现有的很多报道已经证实了此家族的成员在细胞增殖和分化、细胞凋亡、肿瘤形成和细胞抗病毒反应等过程中起到重要的作用[1,2,3,4,5]。尽管现有对TRIM62的研究已经证实它在乳腺癌、逆转录病毒的复制和先天性免疫反应等过程中有重要的作用,但对其具体的生物学功能和在细胞中的定位还没有明确地研究和报道[5,6,7]。在本文中,证实了TRIM62蛋白的E3泛素连接酶活性并确定其在细胞中的定位。TRIM62蛋白,在E2酶UbcH5b的协同作用下,在体外无细胞系统中可以催化自身的泛素化过程,且此过程需要其完整的RING结构域。另外,在真核HEK293T细胞中再次确认了TRIM62蛋白的E3泛素酶活性也是依赖其RING结构域;进一步发现在293T细胞中加入蛋白酶体抑制剂MG132可以稳定泛素化的TRIM62,这说明自泛素化的TRIM62在细胞内会被降解。在此基础上,发现TRIM62蛋白以及它的两个突变体在293T和Hela两种细胞系中都定位在细胞质中。综上所述,实验结果显示,定位在细胞质中的TRIM62蛋白,是一种依赖其RING结构域的E3泛素连接酶,并且在无细胞系统和真核细胞内都可以催化其自身泛素化。
Vpr(病毒蛋白R)是由HIV-1病毒基因组编码的一种具有多种功能的调控蛋白,其由96个氨基酸组成,分子量大小为14 kDa[8,9]。Vpr蛋白可以结合Gag蛋白的p6结构域从而被包装入成熟的病毒颗粒[10,11]。Vpr蛋白除了能够促进HIV-1病毒在宿主细胞内的复制之外,它还可以诱导细胞凋亡、扰乱细胞有丝分裂以及诱导细胞发生G2期阻滞(G2 arrest)[12,13,14,15,16]。有研究发现,Vpr蛋白可以结合不同的细胞因子,如:Sp1、TFⅡB、p300/CBP和HSP70等,并作为一种转录因子参与到细胞炎症反应、免疫反应和细胞增殖等过程[8,17,18,19,20,21,22]。近年来发现Vpr蛋白参与调控NF-κB信号通路,但其具体作用机制仍存在争议。有研究发现,Vpr在U937细胞系中可以激活NF-κB信号通路[23],但Vpr在HIV-1病毒感染的U1细胞系中却对TNFα激活的NF-κB信号通路有抑制作用[24]。最近的一篇报道证实了Vpr可以增强IKKα/β的磷酸化水平而激活NF-κB信号通路的经典途径和非经典途径[25]。在本文中,首先在HEK293细胞系中确认了Vpr可以明显抑制由TNFα激活的NF-κB信号通路,同时,也发现了Vpr可以抑制由IL-1β或者TRAF6激活的NF-κB信号通路。在此基础上,发现了Vpr蛋白可以降解TRAF6同时抑制TRAF6的K63位自泛素化,但Vpr的点突变体Q65R相对于野生型Vpr蛋白对降解和抑制作用有一定的回复。另外,也检测了在Vpr存在的情况下,TRAF6蛋白的几种下游关键因子的蛋白水平变化情况。结果显示:Vpr可能是通过降解TRAF6蛋白和抑制TRAF6蛋白的K63位自泛素化进而可以抑制由IL-1β或者TRAF6激活的NF-κB信号通路。
SAMHD1最初是作为一种由干扰素γ诱导的基因从树突状细胞中克隆得到,与鼠的Mg11基因同源[26]。SAMHD1蛋白作为一种干扰素反应的负调控因子,同人的先天性免疫疾病AGS(Aicardi-Goutières syndrome)相关[27,28]。SAMHD1蛋白含有SAM结构域和HD结构域,SAM结构域介导蛋白与蛋白或蛋白与RNA之间的相互作用,而HD)结构域含有大量保守的氨基酸残基:组氨酸H和天冬氨酸D,且具有核酸酶和磷酸水解酶活性[29,30]。2011年,SAMHD1首次在巨噬细胞和树突状细胞中被证实为一种新型的抗HIV-1病毒因子,其特异性地抑制HIV-1病毒的逆转录过程,而HIV-2/SIVsm编码的Vpx蛋白可以通过泛素化-蛋白酶体途径降解SAMHD1,进而增强HIV-1在这两种细胞中的感染能力[31,32,33,34]。而后,SAMHD1被证实能大幅降低细胞中dNTPs的水平从而使HIV-1病毒的逆转录过程不能有效的进行从而达到抑制病毒复制的目的[35,36,37]。但目前对SAMHD1的研究并没有详细地解析出其抑制HIV-1病毒复制的机制。在本文中,发现了SAMHD1在Hela细胞系中可以抑制HIV-1假病毒pNL4-3,luc的复制,但在HEK293T细胞中却对病毒没有影响。而后试图寻找这两种细胞系中与SAMHD1蛋白存在直接或间接相互作用的未知蛋白,通过免疫沉淀和银染的方法将两种细胞系在未受病毒感染和病毒感染条件下存在差异的蛋白回收并送样进行质谱分析,从而鉴定筛选出来的蛋白种类。总的来说,希望通过筛选得到与SAMHD1蛋白存在相互作用的蛋白种类,进而解析出SAMHD1抑制病毒复制的具体机制,同时也希望能解释其在HEK293T细胞中不能行使其抑制病毒复制功能的原因。