文摘
的生命周期卡波济氏肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)由潜伏性和溶解性复制阶段。在潜伏性感染,只有数量有限的KSHV基因表达。然而,这一阶段的复制是至关重要的持续感染,逃避宿主免疫反应,诱导KSHV-related恶性肿瘤。KSHV复活延迟产生广泛的病毒产品和传染性病毒粒子。由此产生的新创感染和病毒裂解产品调节不同的细胞通路和基质微环境,促进卡波西氏肉瘤(KS)的发展。控制KSHV延迟和激活的机制是复杂的,包括病毒和宿主因素,受到各种环境因素的调节。在这里,我们审查的细胞和分子基础KSHV延迟和复活,专注于该领域的最新进展。
1。介绍
卡波济氏肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)被发现在一个获得性免疫缺陷综合征(AIDS)患者卡波济氏肉瘤(KS) [1]。广泛的研究表明,KSHV病因与KS,血管内皮细胞起源的恶性肿瘤,主要涉及皮肤、口腔、和/或其他皮下组织(2]。KS病变的临床特征包括扩散KSHV潜在的核抗原(拉娜-或放大器)积极的纺锤状肿瘤细胞,大量“slit-like”血管网络,各种炎症细胞和红细胞的渗透3]。有四个临床形式的KS:(1)古典KS,主要出现在老年人的地中海和东欧的起源,(2)在非洲流行KS,(3)流行艾滋病KS (AIDS-KS),及(4)医源性KS的病人接受器官transplantation-related免疫抑制方案。在西方国家,AIDS-KS是KS的最普遍的形式,也是最常见的恶性肿瘤在艾滋病患者3]。与所有形式的KS KSHV病因相关。除了KS, KSHV也会涉及一些非霍奇金淋巴瘤包括初级积液淋巴瘤(图像的基本单位)和多中心Castleman病(MCD) [4- - - - - -6]。
像所有的疱疹病毒,KSHV的生命周期包括潜伏性和溶解性复制阶段(7]。在免疫活性的个人,KSHV建立潜伏感染后急性感染。在潜伏性感染,KSHV基因组存在作为一个圆形双链DNA分子(游离基因)在细胞核与大多数病毒基因沉默除了几个病毒潜在的基因位于延迟轨迹。因此,没有病毒粒子的生产。潜伏性感染允许KSHV逃避宿主免疫监视和促进建立终生持续感染。KSHV潜在的细胞构成的慢性病毒感染宿主免疫系统的严格控制。潜伏性感染有重要作用的发展KSHV-associated恶性肿瘤,因为大多数肿瘤细胞在KS,图像的基本单位,MCD由KSHV潜伏性感染。
宿主免疫力低下,KSHV潜在的细胞可以再生成溶解性表达所有病毒裂解基因复制和生产传染性病毒粒子。第一个裂解基因表达是立即早期基因(IE)等(ORF50),其次是早期基因如MTA (ORF57)和K-bZIP (ORF-K8)和晚期基因如主要衣壳蛋白ORF25。衣壳包装病毒DNA复制,病毒粒子成熟和出口也跟着病毒裂解基因的表达,导致病毒裂解复制周期的完成。溶解性DNA复制生成一个线性形式的双链DNA分子,一份打包成每一个病毒粒子。疱疹病毒,溶解性复制不仅产生感染性病毒传播,还常常引起相关疾病。KSHV病毒裂解产品新创感染促进细胞增殖、血管生成和局部炎症,导致的KS肿瘤的发生和发展8- - - - - -19]。KSHV的重要性裂解复制支持KS肿瘤临床观察证实,KS进展与KSHV紧密相关的溶解性抗体滴度和患者的病毒载量20.- - - - - -27]。KS肿瘤,一小部分细胞也经历了自发溶解性复制。抑制KSHV复制antiherpesviral药物溶解性块裂解复制引起KS肿瘤回归(28- - - - - -30.]。
因为潜伏性和溶解性复制阶段重要的KS肿瘤的发展,理解KSHV延迟和激活的机制可能会阐明KSHV-induced发病机理的关键,以及发展新的治疗方法,因此一直是该领域的热门话题。这里我们试图审查最近的进步分子和细胞机制,调节KSHV生命周期。
2。KSHV延迟机制
成功的KSHV延迟程序必须确保(1)病毒裂解基因表达沉默;(2)生存和持续感染细胞的增殖;(3)维护稳定,复制,和适当的隔离病毒游离到子细胞在有丝分裂期间。尽管这些标准是如何实现仍不完全清楚,很明显,建立病毒延迟是由复杂的宿主病毒相互作用涉及宿主防御系统和病毒生存能力(31日]。
2.1。宿主因素
宿主的免疫监测中发挥着关键作用在消除病毒急性感染和控制病毒的整个一生的持续感染。然而,尚不清楚是否直接抑制宿主免疫应答的KSHV裂解复制。在细胞水平上,几项研究已经证明KSHV急性感染引发抗病毒防御,抑制病毒基因表达和溶解性复制。附件KSHV病毒粒子的靶细胞触发快速分泌β干扰素(IFN -β)和激活干扰素调节因子3 (IRF-3)诱导宿主IFN-stimulated抗病毒基因的表达(32]。KSHV糖蛋白K8.1似乎触发这个事件。此外,α干扰素(IFN -α)块裂解复制的起始而移行细胞(IFN -γ)抑制末溶解性复制的步骤(33- - - - - -38]。此外,细胞干扰素调节因子7 (IRF-7)负面调节裂解复制与溶解性开关蛋白等竞争绑定在MTA RTA-responsive元素(RRE)启动子(39,40]。IRF-7参与干扰素-α镇压RTA-mediated transactivation [39]。溶解性基因表达的抑制和复制的抗病毒反应促进病毒延迟和感染细胞的生存。因此,KSHV已经进化到适应宿主先天抗病毒反应达到感染和在主机建立延迟。同时,KSHV促进延迟通过调制多个细胞通路支持细胞生长和存活,这将在后面讨论部分。
2.2。病毒基因组和病毒基因
在延迟,KSHV持续循环游离与组蛋白在细胞核41]。这些游离体组装成nucleosomal像大部分细胞染色质的结构。所有病毒裂解基因附近完成期间关闭延迟。当切换成溶解性复制,染色质的KSHV基因组进行重大修改(42,43]。最近的两项研究检查KSHV基因组的表观遗传景观利用高分辨率花砖微阵列结合免疫沉淀反应的甲基化DNA (MeDIP)或修改组蛋白(染色质IP、芯片)44,45]。在新创内皮细胞的感染,KSHV基因组进行沉重的甲基化在CpG二核苷酸(44]。这些DNA甲基化模式的改变伴随着特定的组蛋白修饰导致延迟的快速建立。有趣的是,病毒基因组不统一修改。特别是,激活组蛋白修饰痕迹如H3K9 / K14-ac和H3K4-me3持续几个位点包括等促进剂(44]。同样,在潜在BCBL-1细胞,KSHV基因组包含激活标志H3K9 / K14-ac H3K4-me3以及压抑的标志H3K9-me3 H3K27-me3,这是互斥的大部分潜在的基因(45]。激活马克H3K4-me3和压抑的马克H3K27-me3也存在于区域编码等和ORF48,改变在病毒再活化。这些发现显然产生了新的问题,其中之一是在病毒潜伏期病毒裂解区域是如何抑制?有趣的是,迅速和广泛沉积H3K27-me3存在整个病毒基因组中新创感染(44]。这些二价修改也存在于潜在的细胞(45]。因为这双价修改被抑制转录尽管同时激活的标志,它是假定这些修改模式可能诱发延迟期间将压抑的状态,可以迅速逆转一旦裂解周期触发。有趣的是,马克与EZH2 H3K27-me3是与二价修改H3K27-me3 polycomb组的组蛋白甲基转移酶蛋白(PcG) [45]。在病毒再活化,EZH2分离即区域编码的基因,伴随H3K27-me3的减少和增加的转录活动。
在一起,这些研究的结果表明,KSHV基因组的表观遗传修饰组蛋白修饰是必要的在沉默裂解基因表达,促进病毒潜伏期(44,45]。有趣的是,有一个大幅削减专制马克H3K27-me3延迟轨迹相对于其他KSHV基因组在延迟。这个地区编码拉娜,vCyclin (ORF72) vFLIP (ORF71),和一群25成熟小分子核糖核酸(大鹏)来自12前体大鹏(miR-K1-12) [46,47]。拉娜,vCyclin vFLIP作为多个多顺反子mRNA转录,包括5.8 kb unspliced和不同拼接5.3 kb mRNA,这两个编码这三个子,和另一个2.8 kb mRNA,只有编码vCyclin和vFLIP [46]。与表观遗传研究的结果一致,这些蛋白质,只有随着大鹏展翅,病毒基因表达的潜伏性感染KS细胞。他们,连同LANA-2 / vIRF3 (ORF-K10.5),也是唯一表达潜伏性感染细胞图像的基本单位。建议潜在的表达基因位点的延迟也会控制在染色质水平(48]。内聚蛋白和11-zinc手指蛋白质CCCTC-binding因素(CTCF)调解妹妹染色质凝聚和功能在染色质边界,分别扮演关键角色在染色体的结构和功能的组织49]。凝聚力和CTCF KSHV游离和结合特定的结合位点位于控制区域主要的延迟记录编码拉娜,vCyclin cFLIP,大鹏展翅。相互作用的破坏这些反式和独联体元素不仅导致失败的293年在集落形成细胞,但也会导致相邻的增强表达KSHV裂解基因如vOX (ORF14)和vGPCR (ORF-K14)。有趣的是,KSHV基因受CTCF cohesin细胞周期控制和废除CTCF结合位点的突变细胞cycle-regulated转录(48]。Cohesin子单元聚集在CTCF绑定网站和绑定CTCF蛋白质细胞随周期变动的方式。内聚蛋白的亚细胞分布CTCF和colocalization整个细胞周期也不同。RAD21和SMC1与哺乳动物的细胞CTCF网站相关联原癌基因启动子和段H19 / Igf2印迹控制区域。假定该延迟控制区域与CTCF细胞染色质边界因素占领和染色体结构维护蛋白质SMC1 SMC3,和RAD21组成cohesin复杂。的确,RAD21迅速分离的病毒基因组在复活。击倒的RAD21导致裂解基因的转录upregulation vOX vGPCR,而过度RAD21压制CTCF定向裂解基因的转录。此外,RAD21-CTCF嵌合蛋白CTCF转换成KSHV基因的转录抑制因子,通常的G2期细胞周期激活。因此,CTCF-cohesin复杂发挥了至关重要的作用在调节细胞周期控制的病毒基因表达在延迟,并未能维持细胞周期控制潜在的转录抑制宿主细胞增殖和生存。
因为拉娜,vCyclin vFLIP,大鹏位于延迟延迟期间轨迹,并表示,他们可能会导致KSHV延迟。广泛的研究的确表明,所有这些基因扮演了一个重要的角色在抑制KSHV裂解基因表达,促进延迟。此外,他们也参与KSHV-induced恶性转化通过促进细胞生长和生存。
2.2.1。拉娜
拉娜由ORF73编码,也被称为潜在的核抗原(放大器),最初确定的紧身上衣220 - 230 kDa核蛋白质免疫印迹,和最immunodominant KS患者潜在的抗原(50]。拉娜强烈表达KSHV-infected细胞在病毒生命周期(50- - - - - -54]。拉娜负责KSHV游离DNA复制、维护和隔离到子细胞在有丝分裂期间(55- - - - - -58]。终端重复(TRs) KSHV基因组包含DNA复制的起源独联体元,拉娜是一个反式代理蛋白质优先结合TRs形成dna蛋白质复杂的(59- - - - - -61年]。在淋巴母,拉娜是充分必要的持久性人工游离基因包含两个TR单位(62年- - - - - -64年]。疣状显示,拉娜与人工与游离在细胞核和染色体在有丝分裂,支持一个模型中,拉娜束缚KSHV DNA染色体在有丝分裂期间启用KSHV子代细胞游离体的有效隔离60]。C -和氨基端拉娜调解其绑定TRs (59,65年- - - - - -67年]。尽管没有DNA聚合酶的活动,拉娜LANA-TRs复杂是充分的游离DNA复制(62年),这表明复杂的可能招募细胞DNA复制机制来完成病毒DNA复制。事实上,聚(ADP-ribose)聚合酶1 (PARP1)和其他已知的复制等因素来源识别复杂2 (ORC2), cdc 6,尿嘧啶DNA糖基化酶2 (UNG2), Mcm7绑定到TRs [68年- - - - - -73年]。兽人的TRs协会是拉娜的依赖,和拉娜的N - c端所需的这种交互(65年,70年,74年,75年]。因此,拉娜在KSHV游离DNA复制的作用是通过其介导的绑定TRs和招聘细胞DNA复制的蛋白质。
拉娜还将病毒游离拷在宿主染色体在有丝分裂期间,确保适当的分区的病毒游离到子细胞(55]。细分子映射识别氨基酸5 - 22日拉娜的区域,结合染色体(74年- - - - - -77年]。methyl-CpG-binding蛋白质MeCP2和DEK 43-kDa蛋白质相互作用拉娜和可能调解拘束78年,79年]。然而,拉娜也与bromodomain蛋白质通过extra-terminal Brd4 Brd4和拉娜的羧基末端区(域80年]。自Brd4与有丝分裂染色体在有丝分裂和与拉娜和KSHV游离在宿主染色体有丝分裂,Brd4也可能是一个相互作用的蛋白质介导拉娜拘束在有丝分裂染色体。同样,拉娜与蛋白质核有丝分裂器(NuMA) [58]。在同步的细胞,NuMA和拉娜与在间期细胞。在有丝分裂过程中,两种蛋白质相互分开的前期,但年底才会重新关联末期和胞质分裂。沉默的NuMA表达式siRNAs扰乱了NuMA协会与微管导致的损失包含潜在的KSHV TR质粒复制的起源。最近的一项研究表明,拉娜与着丝粒蛋白F (CENP-F)斑点,其中一些成对的染色体在着丝粒区域的一个子集KSHV-infected JSC-1细胞(81年]。此外,拉娜与着丝粒蛋白Bub1(出芽的苯并咪唑1)已知和CENP-F(形成一个复杂的81年]。拉娜的动态关联和Bub1 / CENP-F colocalization Bub1,拉娜,KSHV附加体拴在宿主染色体是荧光原位杂交(FISH)所示。击倒lentivirus-delivered Bub1表达式的shRNA KSHV基因组复制的数量显著下降,而没有看到与CENP-F击倒戏剧性的影响。因此,拉娜与着丝粒蛋白相互作用CENP-F Bub1是重要的KSHV基因组拘束和隔离新子细胞,和Bub1可能起着关键作用的长期持久性病毒感染细胞的基因组。
总的来说,这些结果表明,拉娜在KSHV游离DNA复制是至关重要的,维护和隔离病毒基因组进入子细胞在有丝分裂期间。与这些结果一致,拉娜的基因中断导致人体细胞快速失去KSHV基因组和阻止KSHV建立持续感染82年]。
拉娜促进KSHV延迟的另一个重要机制是通过抑制病毒裂解基因表达。尽管拉娜积极调节某些基因的表达,它也与mSin3辅阻遏物复杂(83年)和核转录镇压蛋白质命名为“KLIP-1”(KSHV LANA-interacting蛋白1)施加负监管影响基因转录(84年]。与这些观察结果一致,拉娜诱发,凡RING3核异染色质区域,创建一个本地常染色质的微环境在病毒游离锚定到异染色质(85年,86年]。此外,拉娜交互和新兵DNA甲基转移酶(Dnmts)通过染色质甲基化抑制基因表达的启动子区域(87年]。事实上,拉娜抑制等的表达在转录水平(88年]。有证据表明,拉娜是招募等启动子和参与当地染色质重构,抑制其表达(43]。有趣的是,拉娜也直接与等相互作用和抑制其transactivation活动(89年]。拉娜身体associates重组信号sequence-binding protein-J卡帕(RBP-Jκ)在体外和在KSHV-infected细胞形成复杂RBP-Jkappa同源序列(90年]。值得注意的是,RBP-Jκ结合位点等促进剂对LANA-mediated镇压至关重要。因此,拉娜保持KSHV延迟通过瞄准的主要下游效应器Notch信号通路(90年]。同意这些数据,删除拉娜增加溶解性基因的表达水平的所有类包括等,MTA, vIL-6 (ORF-K2) ORF59, ORF-K8.1和12 -没有感应O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate (TPA)和丁酸钠(91年]。病毒裂解基因表达的增强也观察到超表达后等有或没有同步化学感应。拉娜突变细胞产生更多比野生型病毒细胞感染病毒粒子。此外,突变的基因修复病毒恢复表型与野生型病毒。在一起,这些结果表明,在病毒基因组的背景下,拉娜有助于KSHV延迟通过抑制等的表达以及抑制下游基因的transactivation。然而,区域贸易协定和区域贸易协定的表达在拉娜的transactivation突变可以进一步增加了TPA治疗和丁酸,表明KSHV延迟是由多个控制机制(91年]。
拉娜也会导致延迟通过促进细胞生长和生存。拉娜与功能抑制肿瘤抑制基因p53和复审委员会促进生长和存活KSHV-infected细胞(92年- - - - - -95年]。然而,拉娜抑制p53功能不全至少在图像的基本单位是细胞,这些细胞快速响应DNA损伤因子。此外,拉娜稳定β绑定的负监管机构GSK-3连环蛋白β核GSK-3积累,导致细胞随周期变动β(96年,97年]。此外,拉娜刺激细胞周期进展通过相互作用,稳定,激活癌基因原癌基因(98年]。有趣的是,表达式的siRNA可拆卸的病毒引起的图像的基本单位细胞原癌基因激活和增加溶解性基因的表达除了抑制增殖,增加细胞凋亡的99年]。原癌基因超表达抑制裂解基因表达和病毒再活化。这些结果表明,原癌基因的维护需要KSHV延迟通过裂解基因表达的抑制和促进细胞存活和增殖和拉娜有助于KSHV延迟稳定和激活原癌基因。
2.2.2。vCyclin
vCyclin形式积极与细胞激酶复杂CDK6调节细胞周期进展通过磷酸化蛋白,一种常见的基质细胞的细胞周期蛋白D-CDK6复杂,以及大量的独特细胞基质如p27KIP1、p21CIP1, ORC1, cdc 6参与了细胞周期的调控One hundred.- - - - - -104年]。因此,vCyclin KSHV延迟通过促进细胞增殖。vCyclin-CDK6复杂也磷酸化nucleophosmin (NPM),促进NPM-LANA交互和招募HDAC1调节KSHV延迟(105年]。然而,vCyclin的作用在调节KSHV生命周期基本上仍不清楚。进一步研究在病毒感染的反向遗传学可能揭示其功能。
有趣的是,鼠gammaherpesvirus 68 (MHV68) KSHV密切相关,也编码细胞周期蛋白同系物。删除vCyclin几乎没有影响MHV68生长动力学和病毒效价在体外(106年]。然而,溶解性复制的突变病毒无法激活在活的有机体内急性感染后老鼠。突变病毒的增长不足不是由T、B细胞,因为它存在于免疫BALB / c小鼠主管和T -和B细胞缺陷SCID小鼠106年]。这些结果表明,MHV68 vCyclin可能调解急性感染的重要功能和有效的激活需要延迟。鉴于KSHV和MHV68系统发生的关系密切,可能KSHV vCyclin可能有类似的功能。
2.2.3。vFLIP
vFLIP,像其细胞对应cFLIP,抑制Fas ligands-induced通过抑制细胞凋亡procaspase-8激活(107年]。此外,vFLIP激活规范和经典之中NF -κB途径促进细胞存活(108年- - - - - -111年]。因此,vFLIP可能有助于KSHV延迟通过促进细胞的生存。虽然NF -的影响κB通路KSHV裂解复制是有争议的,似乎依赖于上下文的112年- - - - - -115年),基因缺失的vFLIP KSHV基因组显示它能抑制等的表达和抑制KSHV裂解复制(116年]。从力学上看,vFLIP抑制病毒基因表达抑制AP-1通路通过激活NF -κB通路。因此,vFLIP调节KSHV延迟通过激活的关键细胞生存途径促进细胞生存和抑制病毒裂解复制。
2.2.4。小分子核糖核酸
在这12 pre-miRs KSHV编码,10 (miR-K1-9和k11)形成一个集群之间的基因内区vFLIP kaposin,而剩下的两个位于编码区(miR-K10)和3′UTR ORF-K12 (miR-K12),分别为(117年- - - - - -119年]。在延迟所有KSHV大鹏表达,但表达的miR-K10和k12的进一步增加溶解性诱导(117年- - - - - -119年在病毒潜伏期],这意味着他们的潜在作用。事实上,基因缺失的米尔集群抑制KSHV的表达裂解基因uninduced细胞和细胞诱导裂解感应[120年,121年]。在这些大鹏展翅,miR-K9直接目标等调节病毒复制(122年]。几个KSHV大鹏也通过间接机制调节病毒生命周期。miR-K5、k9和目标Bcl-2-associated -K10a / b因子(BCLAF1)抑制细胞凋亡,调节裂解复制(123年),而miR-K4-5p epigenetically调节裂解复制通过针对Rb-like蛋白2 (Rbl2)增加DNMT1的表达,和3 b (3124年]。miR-K1目标我κBα增加细胞NF -κB活动(120年]。表达突变细胞的miR-K1救助NF -κB活性和抑制病毒裂解复制,而抑制miR-K1 KSHV-infected BCP-1细胞增加了我κBα蛋白质水平,抑制NF -κ活动,并增加病毒裂解基因的表达(120年]。因为NF -κB途径参与细胞的生长和生存,免疫、炎症、肿瘤发展,类似于vFLIP, miR-K1可能直接导致KSHV-induced恶性肿瘤的发病机制除了它的功能调节病毒生命周期。miR-K3抑制病毒裂解复制通过定位核转录因子I / B、激活等促进剂(所示121年]。miR-K11是人类的直接同源mir - 155 (125年,126年BACH1)目标。因此,几个BACH1-regulated基因包括heme-oxygenase-1 (HMOX-1)和xCT调节miR-K11 [127年]。HMOX-1提高细胞生存和增殖,xCT补充细胞内谷胱甘肽商店维持细胞生存能力在氧化应激的环境。因此,通过针对转录阻遏BACH1, miR-K11促进宿主细胞生存,尤其是在一个氧化应激环境。最后,KSHV miR-K10a目标TNF-like弱诱导细胞凋亡(调整)受体(TWEAKR) [128年]。的TWEAKR Downregulation miR-K10a TWEAK-induced导致降低细胞凋亡蛋白酶活化和细胞凋亡以及减少促炎细胞因子的表达引发和MCP-1响应调整。因此,miR-K10a保护细胞的凋亡和抑制促炎反应,这可能有助于KSHV延迟(128年]。
2.2.5。反义rna
在哺乳动物细胞(反义转录普遍存在129年]。全球转录组分析显示70%的成绩单反义伙伴和扰动的反义rna可以改变的基因的表达。这些反义rna的生物功能尚未完全了解。通过深度测序和分析KSHV-infected细胞全基因组花砖数组显示广泛的反义转录在裂解整个KSHV复制基因,包括10 kb反义RNA主要延迟轨迹(130年,131年]。假定这些反义rna可能发挥作用在KSHV生命周期通过调节病毒染色质。有趣的是,一个反义转录等mRNA表达不规范等但编码小肽与未知函数(132年]。
总之,每个KSHV的潜在基因/产品有助于KSHV延迟扮演截然不同但互补的角色(图1)。其功能是最好的说明了反向遗传分析表明,删除任何一个潜在的基因是不够的最大生产裂解复制虽然一个增强病毒裂解复制程序。因此,KSHV发展多个协同机制,以应对复杂的主机和环境因素,以实现成功的延迟。
3所示。KSHV激活机制
3.1。从延迟因素诱发KSHV复活
正如前面所讨论的,免疫系统起着关键作用在控制KSHV生命周期。的确,生产裂解复制经常发生在主机遭受临时或永久免疫抑制(3,133年]。然而,免疫抑制可能只提供一个良好的生理环境病毒茁壮成长。虽然它可能是必要的,它可能不足以引发KSHV开关延迟为溶解性复制。额外的生理或环境因素可能需要诱导KSHV裂解复制。
3.1.1。缺氧
缺氧建议是可能的代数余子式KSHV激活基于KS肿瘤的临床观察通常出现在脚和手臂等身体部位,血液和氧气供应可能相对较低,相对于其他身体部位。支持这一假说,证明缺氧可以诱导KSHV裂解复制图像的基本单位细胞(134年]。缺氧诱导积累低氧诱导因子(HIF1/2)。KSHV基因组中,至少有两个裂解基因的启动子,等和ORF34,包含功能缺氧反应元素(人力资源)135年,136年]。主要对HIF-2等促进剂α虽然ORF34发起人HIF-1响应α和HIF-2α(135年,136年]。事实上,ORF34-37启动子区域有六个共识人力资源,其中一个(HRE2)中扮演着一个关键的角色在缺氧诱导3.4 kb记录编码ORF35-37和4.2 kb记录编码ORF34-37。缺氧诱导激活转录因子x - box结合蛋白1 (XBP-1),可以实现协同transactivate等与HIF-1启动子α缺氧条件下诱导KSHV复制裂解(137年]。此外,拉娜从高压切换到积极作用与HIF-1交互α上调等表达在缺氧条件下(138年]。
3.1.2。艾滋病毒和其他感染
AIDS-KS比其他形式的KS更具侵略性。艾滋病毒感染被怀疑为KSHV复活。hiv - 1感染的贝利细胞系BC-3增强KSHV裂解复制(139年,140年),hiv - 1反式激活因子答足以诱导表达等和KSHV裂解复制(141年]。此外,由其他病毒感染单纯疱疹virus-1等人类疱疹病毒6 (HHV6),或巨细胞病毒(CMV)可能会导致KSHV复活(142年- - - - - -144年]。toll样受体7和8 (TLR7/8),也被某些病毒感染,激活调解KSHV复活(145年]。
3.1.3。炎症和炎性细胞因子
复活的KSHV艾滋病毒和其他病毒可以间接介导炎症细胞因子。当CD4+t细胞计数通常是低感染艾滋病毒的病人,吞噬细胞和其他类型的淋巴细胞继续引起炎症反应,导致生产各种炎性细胞因子。一些炎性细胞因子高表达在KS病变可以激活KSHV [146年]。虽然干扰素-γ引发裂解BCBL-1培养细胞中复制(34,147年),干扰素-α抑制溶菌性复制,和其他细胞因子il - 1、il - 6、TNF - - 2α、bFGF和granulocyte-macrophage集落刺激因子(gm - csf)有什么影响(33]。在内皮细胞,炎症细胞因子抑制自发KSHV裂解基因表达(148年]。很明显,细胞因子的角色KSHV生命周期及其监管机制尚不清楚,需要进一步的定义。
3.1.4。氧化应激和活性氧(ROS)
由于炎症和氧化应激的特点KS肿瘤,我们推测,活性氧(ROS)产生这两个生理事件可能调解KSHV复活。事实上,我们已经表明,ROS过氧化氢(H2O2)就足以引发裂解复制KSHV-infected BCBL-1细胞通过激活MAPK通路,减毒的H2O2特殊的抗氧化剂(149年]。有趣的是,活性氧诱导的抑制NF -κB通路也触发KSHV复活(150年),这是与观测一致,NF -κB通路抑制KSHV裂解复制通过抑制AP-1通路(116年]。重要的是,感应KSHV复活缺氧和促炎细胞因子由活性氧(149年]。H2O2预计将在所有临床形式的KS丰富:AIDS-KS病人与免疫抑制和炎症(151年],古典KS病人与衰老有关[152年),移植KS病人与免疫抑制(153年),和非洲KS病人与过量的铁(154年,155年]。因此,ROS可能是常见的生理线索收敛KSHV激活不同的信号。低水平的ROS是已知的促进增殖、细胞生存,血管生成,通过氧化还原信号和炎症。事实上,抗氧化治疗N-acetyl-L-cysteine (NAC)不仅抑制KSHV裂解复制在活的有机体内但也减缓了异种移植物模型(图像的基本单位的发展149年]。这些结果表明,氧化还原信号调节KSHV裂解复制在活的有机体内,抗氧化剂和抗炎药物可以承诺为有效地预防和治疗制剂针对KSHV复制和KSHV-related恶性肿瘤(149年]。因为很多这些代理广泛可用的和负担得起的,他们的使用是有吸引力的,尤其是在非洲的设置(149年]。
其他因素也可能导致KSHV复活。例如,一些研究表明,特定的细胞周期阶段和细胞分化可能调节KSHV复活(156年,157年]。除了协同效应与缺氧条件下,XBP-1仅可以通过激活等有效地启动KSHV激活启动子(157年,158年]。值得注意的是,拼接的XBP-1 mRNA,特别是发生在b细胞分化,是引发KSHV复活的关键。因此,KSHV复活可能整合到宿主细胞分化程序。此外,一些环境因素如过度暴露于高浓度的铁(Fe+ +)或某些化学物质或饮食建议KS的风险因素和可能诱发KSHV裂解复制(159年- - - - - -162年]。
3.2。细胞信号通路参与调节KSHV裂解复制
虽然各种宿主和环境因素可以引发KSHV复活,他们中的大多数施加其影响间接地通过激活特定的细胞信号通路。细胞内钙动员诱发Ca+ +端依赖KSHV活化,抑制钙调磷酸酶信号块KSHV复活(163年]。蛋白激酶Cδ(PKCdelta)也需要KSHV裂解复制(164年]。治疗PKCdelta抑制剂GF109203X和rottlerin抑制TPA-induced KSHV裂解复制。系统筛选确定了许多额外的细胞因子及其相关通路可能调解KSHV复活(165年]。Raf MEK / ERK / Ets-1通路的通路介导KSHV复活(165年]。的确,等的推动者,MTA, K-bZIP和溶解性的起源复制(OriLyts)包含AP-1功能性dna结合网站,下游的通路,并响应AP-1激活(166年- - - - - -168年]。原发感染的主要人类脐带血管内皮细胞(HUVEC), KSHV MEK / ERK激活物,和p38 MAPK通路,所有这些激活AP-1,促进其进入靶细胞和富有成效的溶解性复制在早期感染的急性期(169年,170年]。同样,所有三个MAPK途径调解自发和TPA-induced KSHV激活潜伏KSHV-infected细胞(168年,171年,172年]。这些途径激活和诱导AP-1等许多转录因子的表达和Ets-1。有趣的是,这三个途径所需KSHV溶解性复制,暗示这些通路的密切互动。最近,Pim-1和Pim-3激酶发现调解KSHV裂解复制(173年]。的兴趣,Pim-1和Pim-3诱导针对KSHV的生理和化学诱导物溶解性复制。Pim-1和Pim-3使磷酸化丝氨酸残基上拉娜205年和206年和反向的镇压影响转录和transactivation等的函数。通常此外,的toll样受体),识别病原体和宿主先天免疫反应是至关重要的,也是调解KSHV复活(145年]。受体激动剂TLR7/8和水泡性口炎病毒(VSV)被激活这些受体可以激活KSHV延迟。这些结果表明,二级等其他病原体感染艾滋病毒,病毒,细菌可能引发KSHV复活通过激活特定的细胞通路。
KSHV本身发展多个操纵细胞凋亡机制和生存途径,每一种都可能影响它的生命周期。如上所示,通路,促进细胞生长和生存通常支持KSHV延迟。这些途径的抑制潜在的细胞破坏,延迟和复活KSHV。例如,NF -细胞的生存途径κB,这是激活vFLIP miR-K1,和其他几个病毒裂解基因,抑制影响KSHV裂解复制(112年,116年,120年,174年]。除了AP-1, NF -κB还对抗RBP-Jκ负调节等的表达和transactivation功能(174年]。在KSHV-infected潜在细胞,抑制NF -κB途径干扰病毒复制延迟和激活病毒裂解(112年]。然而,如上所示,NF -的作用κB通路KSHV生命周期是依赖于上下文(115年]。很可能AP-1和NF -之间的平衡κB通路的命运决定了病毒复制状态在一个特定的细胞类型。如果NF -κB通路是健壮和压制AP-1通路,KSHV仍将在延迟。然而,如果AP-1强烈激活其他因素并不能压抑的NF -κB通路,KSHV无论如何都会经历裂解复制状态的NF -κB通路。这种机制的监管可以解释的矛盾作用NF -κB通路KSHV生命周期在不同的细胞类型。例如,KSHV原发感染后立即进入延迟皮肤微血管内皮细胞(DMVECs) [175年,176年]。相比之下,KSHV经历生产裂解阶段,几乎所有的裂解基因表达和生产效价高传染性病毒粒子HUVEC的原发感染后9,177年,178年]。感染的HUVEC和DMVEC激活ERK通路;然而,HUVEC的感染也激活物和p38通路,而感染DMVEC强劲激活NF -κB通路(19,169年,170年,179年]。进一步的研究需要进一步定义NF -的作用κB通路KSHV生命周期在不同的实验系统。符合这个概念,最近的一项研究表明,抑制prosurvival PI3K-Akt途径有利于KSHV复活从延迟180年]。抑制通路的一种蛋白激酶抑制剂,八世复活KSHV从延迟增加等表达和活动。类似于KSHV mhv - 68感染诱发PI3K-dependent Akt激活,和溶解性复制的mhv - 68是增强当PI3K-Akt通路抑制化学抑制剂和siRNA击倒。
3.3。病毒基因组和基因
几项研究已经提供了表观遗传控制KSHV复活的证据。的一项研究表明,启动子等严重潜在的基因组中甲基化,和TPA治疗不仅会导致脱甲基等启动子,还诱发KSHV裂解复制(181年]。此外,等启动子是高度响应丁酸钠和trichostatin (TSA)抑制剂组蛋白去乙酰酶抑制剂(182年]。这两种抑制剂目标类I和II组蛋白去乙酰酶抑制剂。最近,我们已经表明,第三类抑制组蛋白脱乙酰酶SIRT1也诱发等表达和激活KSHV复制溶解性(183年]。
如上所述,大部分地区的潜在KSHV基因组包含激活和压抑的组蛋白标记以互斥方式以及PcG,迅速改变在复活(44,45]。PcG复杂EZH2蛋白的表达或抑制H3K27me3-specific组蛋白与小分子抑制剂DZNep demethylases或RNAi击倒诱导KSHV裂解复制(45]。这些数据表明,组蛋白修饰的控制时间和顺序表达裂解基因级联,和PcG蛋白质发挥重要作用在控制KSHV延迟。时空PcG协会的规定与KSHV基因组蛋白质可能KSHV生命周期的关键。
几个KSHV基因对于溶解性复制至关重要。大多数早期表达(IE和早期基因)在KSHV溶解性复制,因此至关重要的起始和完成病毒裂解周期。最重要和最好的研究了IE和早期基因等,MTA, K-bZIP。
3.3.1。等
的表达等都是必要而充分的KSHV激活(184年- - - - - -186年]。基因删除等导致有缺陷的复活和溶解性DNA复制(187年]。等autoactivates自身启动子(188年)和下游transactivates裂解基因包括vIL-6 (189年,190年腺苷酸核RNA (Pan) [],191年],MTA [192年,193年],K-bZIP [192年,193年),vIRF1 (ORF-K9) [194年],ORF-K1 [195年),小病毒衣壳蛋白(ORF65), ORF56,袜(ORF37),嗓音,ORF52 [189年,194年,196年]。等结合的启动子目标直接DNA结合蛋白质-蛋白质之间的关系。几个RTA-activated推动者包含RRE [197年]。绑定的选择性扩增序列在体外确定了数量等直接约束力的目标(198年]。Chip-on-Chip全基因组筛查等直接目标KSHV-infected BCBL-1细胞识别共有19个假定等结合位点位于启动子,KSHV基因的内含子、外显子。ORFK4.1,这些目标包括ORF8 ORFK5,锅,ORF16, ORF29, ORF45,等,K-bZIP, ORFK10.1, ORF59, ORF-K12, ORF71/72, vOX / vGPCR (ORF74) ORF-K15,两个OriLyts,米尔集群(199年]。许多这些目标与实验证实或确认在其他放映189年,198年]。序列比对的假定的等结合位点确定共识绑定的主题是TTCCAGGAT (N)(约)TTCCTGGGA [199年]。有趣的是,大多数等结合位点Chip-on-Chip筛查中标识包含只有一半或共识序列的一部分,建议的复杂性等transactivation机制。这些变化的一个简单的解释是,等结合其目标通过与其他病毒或细胞调控蛋白的相互作用。的确,等transactivation ORF-K8和ORF57取决于异构rr和ORF57启动子的激活需要一个AP-1结合位点(192年]。同样,自体活动的区域贸易协定和区域贸易协定transactivation病毒裂解发起人如MTA和胸苷激酶(TK ORF21)发起人取决于sp 1, octamer-binding蛋白1 (oct - 1)和XBP-1 [158年,200年- - - - - -204年]。多项研究表明,区域贸易协定与RBP-J招募了rr通过交互κ(205年- - - - - -207年]。的RTA-RBP-Jκ相互作用将抑制因子转换成一个激活,导致病毒启动子的激活。与这些结果一致,RBP-Jκ通常不是在KSHV-infected潜在的细胞,但明显调节检测病毒裂解复制,和intracellular-activated Notch1足以激活KSHV从延迟208年]。此外,等刺激RBP-J DNA结合κ激活通路,它允许KSHV完成裂解周期(209年]。
等transactivation函数还取决于它与其他蛋白的相互作用。等病毒启动子的激活取决于CBP的招聘,瑞士/ SNF染色质重构复杂,和陷阱/中介共激活剂为病毒启动子(210年]。瑞士的缺失单元/ SNF和陷阱的TRAP230单元/中介直接与交互等通过一个简短的酸性羧基地区序列。这些相互作用的基因消融破坏区域贸易协定裂解基因的激活和KSHV裂解复制。此外,区域贸易协定与K-RBP (KSHV区域贸易协定结合蛋白)的同系物Kruppel-associated box-zinc手指蛋白质(KRAB-ZFPs),为其transactivation函数(211年- - - - - -213年]。K-RBP辅阻遏物,Kruppel-associated盒domain-associated蛋白1 (KAP-1) /转录中介因素1β细胞转录抑制因子控制染色体重塑,还参与裂解复制的控制(214年]。在延迟KAP-1结合病毒裂解推动者抑制基因的表达。击倒的KAP-1足以引起KSHV复活。sumoylation和磷酸化调节KAP-1协会与异染色质。在复活,RAP-1磷酸化在Ser 824,导致其降低sumoylation和绑定的染色质浓缩病毒启动子。有趣的是,等诱导病毒裂解基因表达也与减少负相关KAP-1绑定病毒启动子。这些证据都指向一个重要的角色的调控KAP-1 KSHV延迟。
的机理等transactivation K-bZIP是复杂的,涉及一个放大的过程。K-bZIP物理相互作用和稳定细胞转录因子CCAAT / enhancer-binding protein-alpha (C / EBPα),导致调节C / EBP的表情α和p21CIP1蛋白质G0 / G1细胞周期阻滞[紧随其后215年,216年]。区域贸易协定与C / EBP交互α,K-bZIP和区域贸易协定与C / EBP合作α激活K-bZIP通过绑定到一个近端C / EBP启动子α结合位点,也作为一个RRE (215年]。C / EBPα也激活启动子等,锅,MTA C / EBP的通过直接绑定α和等复杂216年,217年]。因此,除了直接DNA结合,与不同的细胞转录因子等配合移植各种下游病毒基因。
有趣的是,等展品在E3泛素连接酶的活动和目标多个细胞和病毒蛋白proteasome-mediated退化(218年]。等降解目标之一是IRF-7, I型干扰素诱导的关键中介(219年]。因为干扰素信号在抑制病毒裂解复制中起着重要的作用,这一发现表明,区域贸易协定可能克服在KSHV激活宿主先天免疫防御。另一个细胞蛋白质等的目标是Hey1,这与阻遏mSin3A交互。Hey1降解破坏Hey1和mSin3A之间的交互。Hey1抑制等表达式直接绑定等促进剂(220年]。通过瞄准Hey1退化,等移植自己的表情。在一起,这些结果表明,等调节病毒裂解复制通过促进蛋白质降解的几个细胞抑制因子。
最后,等可能导致KSHV溶解性DNA复制(221年]。左边OriLyt (OriLyt-L)位于ORF-K4.2和k5之间,由一个地区编码不同的转录因子结合位点,+ T-rich区域和G + C重复。正确的OriLyt (OriLyt-R)之间的映射ORF69和vFLIP OriLyt-L的反向重复。有趣的是,每个OriLyt包含一个RRE [222年]。结果表明:绑定等的RRE对DNA复制OriLyt-dependent[至关重要167年,222年,223年]。这个的存在独联体有效和下游TATA框表明这个地区作为RTA-dependent启动子,和一个转录事件可能OriLyt-dependent DNA复制所必需的。
3.3.2。MTA
MTA需要KSHV裂解复制。基因敲除的MTA废除KSHV复制生产溶解(224年,225年]。MTA蛋白质具有领域公认的转录和转录后的功能(226年]。MTA本身不加强区域贸易协定或其他单独裂解基因的表达。相反,它结合蛋白质转录监管职能。例如,MTA加强与监管等病毒基因的表达在细胞启动子和line-specific方式(226年,227年]。MTA直接相互作用和区域贸易协定,和蛋白质都是等启动子在裂解复制。DNA元素保存在多个KSHV推动者是必要但不充分的协同作用。一个假定的A / T钩在MTA介导DNA结合域和转录起始226年]。当等transactivation函数消除,MTA不再影响病毒基因的表达表明协同效应取决于区域贸易协定的transactivation函数。因此,MTA促进病毒基因表达在溶解性复制的级联通过物理互动等。
MTA提高特定病毒和细胞信使rna的积累(228年]。这种效果是更有效率intronless rna和独立于转录调控229年,230年]。MTA航天飞机在细胞核和细胞质之间,并促进核出口nonspliced rna (229年,231年,232年]。此外,MTA稳定rna和刺激mrna的翻译包含内部核糖体进入位点(233年]。
3.3.3。K-bZIP
K-bZIP身体与等。这种交互涉及K-bZIP的基本领域(aa122 - 189)和一个特定的区域贸易协定区域(aa499 - 550) [234年]。与MTA, K-bZIP压制等transactivation MTA启动子的剂量依赖性的方式(212年,213年]。K-bZIP也压制等自体活动(234年]。K-bZIP变异缺乏互动等领域未能抑制RTA-mediated transactivation,暗示这种交互的要求K-bZIP的压制效果。有趣的是,这种压抑是未见潘启动子。因此,K-bZIP镇压RTA-mediated transactivation可能依赖于启动子的。
K-bZIP sumoylated 158赖氨酸残留物,并与Ubc9在无细胞系统和BCBL-1细胞(235年]。K-bZIP sumoylation需要转录镇压。作为一个相扑适配器,K-bZIP新兵Ubc9特定病毒启动子发挥转录镇压活动(235年]。在一起,这些结果表明,K-bZIP参与反馈电路关闭自己的表情,可能其他RTA-activated裂解基因。然而,全基因组分析K-bZIP 83假定的KSHV基因启动子的转录效应表明,34个病毒启动子被激活的区域贸易协定和21启动子单靠K-bZIP [236年]。然而,当等和K-bZIP结合3 RTA-responsive推动者被K-bZIP压抑。因此,K-bZIP可能也在KSHV transactivate一些病毒裂解基因激活。
K-bZIP与其他蛋白质相互作用如丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(vPK)编码ORF36发挥监管作用[237年]。在复活,vPK K-bZIP和聚合酶持续合成因素都与病毒DNA复制/转录隔间,K-bZIP和vPK被雇来K-bZIP目标启动子和OriLyt。vPK强烈磷酸化K-bZIP苏氨酸111 (238年),导致阻力K-bZIP sumoylation并减少其转录镇压活动(238年]。因此,K-bZIP和vPK配合调节病毒转录和复制(237年]。
这一事实K-bZIP结合OriLyts表明K-bZIP在裂解DNA复制的作用167年]。拉娜还结合OriLyts和压制origin-dependent溶解性DNA复制。然而,这拉娜镇压效果可以克服K-bZIP [239年]。拉娜与OriLyts以来没有K-bZIP,溶解性DNA复制的抑制可能是由直接DNA结合。相比之下,交互的K-bZIP OriLyts取决于拉娜表达式(239年]。因此,origin-dependent DNA复制不仅需要核心复制蛋白质还等和K-bZIP。
总的来说,这些研究表明,在生命周期调制KSHV K-bZIP具有双重功能:一方面,它可以促进溶菌性DNA复制,另一方面,它作为一个反馈调制器镇压裂解基因表达。这两个函数可能是相互独立的(240年]。与这些结果一致,混战的K-bZIP KSHV-infected细胞BCBL-1 BC-3导致戏剧性的减少等的表达,MTA ORF26成绩单,等和ORF-K8.1蛋白质水平降低,严重受损的病毒DNA复制和病毒粒子生产(241年]。因此,K-bZIP对裂解基因表达至关重要,DNA复制,病毒在细胞图像的基本单位生产。
4所示。结论
取得了非凡的进步我们的理解机制的KSHV延迟和溶解性复制在过去几年中(图1)。鉴于复制模式的关键作用在病毒生命周期和发病机理,这些进展明显高级KSHV的生物学和应该为开发新颖的干预提供科学依据方法抑制KSHV感染和KSHV-induced恶性肿瘤。等新技术的快速进步的高通量测序和实时高分辨率成像,预计更全面的理解KSHV的分子基础生命周期将在未来几年。
确认
作者感谢蒂芙尼琼斯评论。本文支持由国家卫生研究所(CA096512、CA124332 CA119889) S.-J。高。