E3泛素连接酶RNF114：一种新的抗猪瘟病毒宿主因子

研究进展评述

在病毒与宿主进化的过程中，E3 泛素连接酶作为宿主和病毒联系的桥梁，介导这二者之间的相互作用。在宿主细胞中，E3 泛素连接酶通过调节宿主细胞的抗病毒免疫应答间接地抑制病毒复制，如调控信号通路、细胞凋亡和细胞分化等。此外，E3 泛素连接酶也可以直接靶向并降解病毒编码蛋白调控病毒复制。为逃逸宿主的抗病毒反应，许多病毒编码或劫持E3 泛素连接酶，修饰宿主蛋白以利于其复制，如：kK3 和kK5 通过调控宿主细胞膜中的MHC-I、MHC-II 以及细胞膜表面的免疫受体ICAM-1和DC-SIGN 等分子，抑制细胞的免疫应答，帮助病毒逃逸宿主的免疫应答。

RNF114 包含5 个保守的结构域：RING 结构、C2HC 结构、2 个 C2H2 锌指结构和 UIM 结构，RING 区域赋予RNF114E3 泛素连接酶活性。目前，有报道称，人源RNF114 参与调控RIG-I/MDA5 信号通路、T 细胞激活、细胞周期、细胞分化和衰老等，鲜有文献报道RNF114 与病毒的相互作用关系。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所仇华吉研究员团队前期研究发现，猪源RNF114 (pRNF114)为潜在的抗猪瘟病毒(CSFV)宿主分子，但其背后的分子机制未知。

近期仇华吉研究团队在《Journal of Virology》上发表了题为“Porcine RING finger protein 114 inhibits classical swine fever virus replication via the K27-linked polyubiquitination of viral NS4B”的研究论文，该研究首次报道了pRNF114 直接参与病毒调控，并进一步解析其调控CSFV 复制的分子机制。

该研究首先检测了CSFV 感染过程中pRNF114的表达情况，结果显示在CSFV-SM (野毒株)感染猪的外周血单个核细胞(体内)以及 CSFV 感染的PK-15、肺泡巨噬细胞和外周血单个核细胞(体外)中，pRNF114 的mRNA 转录水平随着CSFV 感染时间、感染剂量的增加而上调，表明pRNF114 参与调控CSFV 的复制。在pRNF114 抗病毒功能方面：该研究将不同剂量(MOI=0.01 和0.1)的rCSFV-Fluc(报告病毒株)或 CSFV-SM 感染过表达 pRNF114 的PK-15 细胞系，在病毒感染24 h 和48 h 后，从荧光素酶活性、病毒滴度和基因组拷贝数3 个方面评价CSFV 的复制水平，结果显示，过表达pRNF114 抑制CSFV 的复制；相反，将CSFV 感染敲除RNF114的PK-15 细胞系，在病毒感染后24 h 和48 h 检测CSFV 复制水平，结果表明，敲除内源性RNF114 则促进CSFV 复制。过表达及敲除试验均证实，pRNF114 是一种抗 CSFV 复制的宿主分子。在pRNF114 抗CSFV 分子机制方面：该研究构建了pRNF114 (C64/67A)突变体，并经体外泛素化试验证实，pRNF114 (C64/67A)丧失了E3 泛素连接酶活性；将 CSFV 感染过表达 pRNF114 (C64/67A)的PK-15 细胞系，结果证实，pRNF114 (C64/67A)不能抑制CSFV 复制，表明 pRNF114 抑制 CSFV 复制依赖其E3泛素连接酶活性；其次，通过免疫共沉淀试验筛选到pRNF114 与CSFV NS4B 蛋白存在直接的相互作用，且证实pRNF114 催化NS4B 蛋白发生K27 连接的聚泛素化修饰，进而通过蛋白酶体途径降解NS4B 蛋白。

前期有文献称，当蛋白发生K27 连接的聚泛素化修饰，可以促进该蛋白与其他蛋白的相互作用。该研究发现NS4B 蛋白发生K27 连接的聚泛素化修饰，促进了其蛋白酶体途径降解，为K27 连接的聚泛素化修饰所介导的生物学功能提供新的线索。此外，该研究首次解析了pRNF114 抗CSFV 复制的分子机制，丰富了E3 泛素连接酶直接抗病毒的生物学功能。