宿主BAG3 被PRV pUL56 C 末端181L-185L 降解并在病毒裂解性感染过程中起到负调控作用

猪伪狂犬病，是由伪狂犬病毒（PRV）感染引起的一种以猪为唯一自然宿主的一类急性动物传染病。自2019 年，我国多个研究室相继报道了PRV 感染人的病例。PRV 属于疱疹病毒科α疱疹病毒亚科成员，其可通过宿主上皮细胞侵入外周神经系统，随后侵染中枢神经系统并导致严重的脑炎；此外，PRV 也可在外周感觉神经节神经元中建立长期潜伏感染，这些潜伏感染状态的病毒基因组在适当的条件或刺激下被再次激活，重新表达病毒蛋白并装配成具有感染性的病毒粒子，造成复发性感染。PRV裂解性感染过程中病毒蛋白与宿主蛋白之间的互作对病毒的生命周期具有重要的调控作用。

近期，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所以蔡雪辉研究员为首席的猪免疫抑制病研究团队在期刊《International Journal of Molecular Sciences》上发表了题 为“Host BAG3 is degraded by pseudorabies virus pUL56 C-terminal181L-185L and plays a negative regulation role during viral lytic infection”的研究论文。该论文研究了宿主分子伴侣Bcl2 相关永生基因3（BAG3）与PRV 蛋白UL56（pUL56）互作及其在病毒裂解性感染过程中的作用。该研究揭示了一种新的pUL56 介导宿主蛋白降解的分子机制，并确定了BAG3 在PRV 裂解性感染过程中起到负调控作用。该研究首先利用免疫共沉淀试验和共聚焦分析确定了pUL56为BAG3 的互作蛋白，通过定点丙氨酸突变试验证明pUL56 通过PPxY 基序与BAG3 产生互作。研究显示过表达pUL56 可显著下调HEK293T 细胞内源性BAG3 表达及共转染体系中质粒表达的BAG3。由于此前研究结果表明α疱疹病毒pUL56 同源蛋白可通过其PPxY 基序降解宿主蛋白。因此，该研究首先验证了pUL56 是否通过其PPxY 基序下调BAG3。研究人员利用PPxY/AAxY 突变体和PPxY domain 截短体进行验证并发现PPxY 基序在BAG3 降解过程中并没有起到作用。为确定pUL56 介导BAG3 下调的分子机制，研究人员首先发现pUL56C 末端为介导BAG3 降解的关键区域。由于本研究室前期对pUL56 亚细胞定位的研究结果阐明了其C 末端跨膜域10 个氨基酸是其高尔基体定位的关键氨基酸。因此，该研究利用13个pUL56 C末端跨膜域突变体确定了第181 和185 位亮氨酸（L）为pUL56 介导BAG3 降解的关键氨基酸。pUL56 突变体181L/A-185L/A 不再介导BAG3 降解。并且，这种降解的发生依赖于pUL56的高尔基体定位及溶酶体降解通路。随后，研究人员构建了UL56基因缺失突变株ΔUL56。利用野生型（WT）和ΔUL56 PRV 感染多个不同种属来源的细胞系以研究pUL56 在病毒感染细胞过程中对内源性BAG3 的调控。研究结果显示两种病毒均未对细胞内源性BAG3 产生显著的调控作用。但是，PRV 感染可导致种属特异性的BAG3 裂解发生。

研究人员分别利用过表达和RNA 干扰试验研究BAG3 在PRV 裂解性感染过程中的作用。结果显示过表达BAG3 可显著抑制病毒gB 蛋白表达水平，并显著降低感染细胞中的病毒滴度。相反，BAG3 敲低可显著提高病毒gB 蛋白表达水平，并显著增加感染细胞中的病毒滴度。因此，研究人员确定BAG3 对PRV 的增殖存在负调控作用。

综上所述，该研究结果揭示了一种新的α疱疹病毒pUL56 介导宿主蛋白降解的分子机制，并阐明了细胞分子伴侣蛋白BAG3 在PRV 裂解性感染过程中的调控作用。

评述论文来源：Lyu Chuang, Li Wei-dong, Cai Xue-hui,et al.Host BAG3 is degraded by pseudorabies virus pUL56 C-terminal181L-185L and plays a negative regulation role during viral lytic infection [J]. Int Mol Sci, 2020,21:3148.doi:10.3390/ijms21093148.