来源:hao123百家号 时间:2022-04-13 11:58:54
在AdvancedScience上,我国实验室人员为乙肝病毒治疗揭示潜在新靶点——LINC01431,它是cccDNA微小染色体的一种新型表观遗传调节因子,并突出了HBx-LINC01431-PRMT1在HBV复制中的反馈回路。
乙肝药物发现:新靶点LINC01431,一种新型HBV转录宿主限制因子
实验室人员介绍,慢性HBV感染大大增加了终末期肝病风险,而cccDNA在病毒持久性和抗病毒耐药性中起着至关重要作用。cccDNA微型染色体的形成和转录受表观遗传修饰的调节,其中涉及宿主因子和病毒蛋白。
在所有HBV病毒蛋白中,HBx是主要的HBV编码蛋白之一,它在多效机制中建立和维持转录活性cccDNA发挥关键作用。HBx与DDB1结合,通过增强病毒mRNA水平来刺激HBV转录。HBx反式激活HAT1并促进cccDNA上的组蛋白乙酰化以增强cccDNA转录,HBx还与 IncRNA DLEU2相互作用以促进持续的cccDNA转录。
HBV感染,尤其是HBx下调LINC01431的表达,制图来源我国实验室人员
因此,鉴定HBx靶向促进cccDNA转录的宿主因子具有重要意义,被认为有利于开发新的HBV干预策略。在本研究中,我国实验室人员确定了一种名为 LINC01431 的新型 IncRNA作为HBx的靶标,HBx通过它调节cccDNA表观遗传修饰和HBV转录。研究结果代表了一种新的cccDNA转录调节机制,并表明了其可作为干预HBV的新靶点!
越来越多报道指出,IncRNAs通过与表观遗传修饰复合物结合参与HBV转录的调节。本研究中,实验室人员使用RNA下拉分析结合质谱,鉴定了PRMT1,这是一种先前报道的 I型蛋白精氨酸甲基转移酶作为HBV负调节因子和 HBx-DDB1介导的 E3 连接酶的底物,可以作为LINC01431的结合伙伴。
实验室人员通过RIP、Co-IP 和 ChIP 分析表明,LINC01431 与 PRMT1 竞争性结合 HBx,从而增强 PRMT1的蛋白质稳定性和增强 PRMT1 在cccDNA上的富集。然而,LINC01431介导的 PRMT1稳定性调节并不一定需要HBx,因为LINC01431显著抑制了 PRMT1的泛素化并增强了HBV-null HCC 细胞中PRMT1蛋白的丰度。
LINC01431定位于细胞核并抑制HBV cccDNA转录,制图来自我国实验室人员
研究结果还表明,与宿主基因组DNA相比,PRMT1 更优先与HBV cccDNA结合,表明LINC01431-PRMT1在cccDNA表观遗传修饰和转录的负调控中的特定作用。因此,靶向PRMT1,特别是在激动剂的帮助下恢复PRMT1的抑制功能,可能为临床治疗HBV提供新的治疗靶点。但实验室人员注意到,LINC01431属于一种新型 IncRNAs,其功能研究还很少,不能排除LINC01431可能通过未知机制调控宿主基因转录的可能性。因此,需要进一步研究以排除针对LINC01431策略的潜在副作用。
cccDNA微型染色体上PTM的全基因组图谱,揭示了与HBV转录直接相关的多种表观遗传修饰,包括组蛋白甲基化和乙酰化。组蛋白甲基化和乙酰化是两个主要翻译后修饰它们可能相互合作,位于宿主和病毒基因转录的表观遗传调控中心。甲基转移酶和乙酰转移酶负载在负载在cccDNA上,并催化cccDNA结合的组蛋白表观遗传修饰,因此由于其调节cccDNA转录功能和作为沉默cccDNA转录的潜在靶标而受到广泛关注,这一潜在机制可能促进功能性治愈HBV感染。
PRMT1与LINC01431相互作用以介导其抗HBV作用,制图来自我国实验室人员
本研究数据显示,增加PRMT1 负载和H4R3me2a 对cccDNA的富集诱导cccDNA的表观遗传沉默,这与之前证实 PRMT1是HBV转录抑制因子的研究结果一致。如预期那样,cccDNA结合的组蛋白被低乙酰化,表现为 PRMT1过表达肝细胞中cccDNA微型染色体上 Ac-H3、Ac-H4、H3K27ac、H4K8ac 和 H4K12ac 的富集降低。
LINC01431和PRMT1在抑制HBV cccDNA转录中相互作用,制图来自我国实验室人员
HBx作为最关键的病毒蛋白之一,通过多种机制促进HBV复制。HBx以钙信号依赖方式增强病毒聚合酶活性,并通过增加病毒核心蛋白的磷酸化促进pgRNA封装。本研究新数据表明,HBx促进HBV摆脱宿主限制的新途径,HBx抑制LINC01431 表达并随后解离 LINC01431-PRMT1 复合物,从而增强 HBx-PRMT1 相互作用和增强 PRMT1 的泛素化降解。
小番健康结语:如果您没有完全看懂我国实验室人员发表在AdvancedScience上的这些有关发现治疗HBV新靶点,我们简单梳理一下。cccDNA,我们也把它称为共价闭合环状DNA,它是乙肝病毒转录模板,同时它还与宿主和病毒蛋白相互作用,在细胞核中形成的微染色体,并对目前一线已经开发的抗病毒药物具有抗性。
LINC01431增加PRMT1在HBV cccDNA上的占有率,从而促进H4R3me2a 并诱导 cccDNA沉默,制图来自我国实验室人员
因此,我国实验室人员基于以上全球已知观点认为,鉴定出潜在参与cccDNA转录调控的宿主因子有望为治疗HBV带来新途径。在本研究中,实验室人员把LINC01431鉴定为一种新型HBV转录宿主限制因子,其机理可以阐述为与 I 型蛋白精氨酸甲基转移酶 (PRMT1) 竞争性结合,以阻断 HBx介导的 PRMT1 泛素化和降解。LINC01431增加了PRMT1在cccDNA上的占有率,导致H4R3me2a 修饰增强和 cccDNA 结合组蛋白的乙酰化减少,从而起到抑制cccDNA转录。
反过来,为了促进病毒复制,HBV通过HBx介导的转录因子锌指和同源框 2 (ZHX2) 的抑制来转录抑制 LINC01431 的表达。总体来说,我国实验室人员通过本研究证明了——LINC01431是cccDNA的一种新型表观遗传调节因子,通过稳定PRMT1促进组蛋白H4R3甲基化以阻止HBV共价闭合环状DNA转录!
标签: 限制因子
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