Белки организма-хозяина управляют транскрипцией генов вируса Эболы

Ученые из США и Германии обнаружили ряд клеточных белков, которые связываются с белком вируса Эболы (EBOV) VP30 — активатором транскрипции — с помощью пролин-тирозинового мотива PxPPPPxY. Эти взаимодействия модулируют инфекционные процессы в клетке.

Белок VP30 регулирует транскрипцию и репликацию генома EBOV, связываясь с вирусным нуклеопротеином (NP) с помощью мотива PPxPxY. Важную роль в этом процессе играет фосфорилирование VP30. Ранее было показано, что VP30 связывается с белком RBBP6 (retinoblastoma binding protein 6) в клетках организма-хозяина. Это E3 убиквитинлигаза, которая участвует в регуляции клеточного цикла, метаболизме нуклеиновых кислот, пролиферации и дифференцировке клеток. Взаимодействие также происходит через аминокислотную последовательность PPxPxY. Таким образом, RBBP6 конкурирует за связывание с NP и ингибирует вирусную транскрипцию.

Для выявления других клеточных белков, способных аналогичным образом связываться с VP30, использовали метод аффинной очистки, сопряженной с масс-спектрометрией. Для «отлова» взаимодействующих между собой белков использовали два разных тега. Таким образом обнаружили три белка в клетках организма-хозяина — hnRNP L и hnRNPUL1 (ядерные белки, участвующие в процессинге РНК), а также PEG10 (белок, играющий важную роль в эмбриональном развитии и канцерогенезе). У этих белков также есть несколько мотивов PPxPxY.

Способность этих белков влиять на транскрипцию вирусной РНК оценивали, стимулируя экспрессию каждого белка в клетках HEK293T и Huh7 с минигеномом (MG) EBOV, или с помощью нокдауна кодирующих их генов в зараженных EBOV клетках HeLa. Оказалось, что hnRNP L хорошо ингибирует синтез вирусной РНК и репликацию, PEG10 снижает их в гораздо меньшей степени, а вот белок hnRNPUL1, наоборот, усиливает инфекционный процесс.

Для более прочного связывания с VP30 белки, содержащие несколько последовательностей PPxPxY, используют расширенный мотив PxPPPPxY. При этом наибольший вклад во взаимодействие вносят два остатка пролина (из пяти) и остаток тирозина.

Также определили влияние идентифицированных белков на фосфорилирование VP30. Динамическое фосфорилирование VP30 определяет его способность регулировать транскрипцию. NP после связывания с VP30 способствует его дефосфорилированию, после чего начинается транскрипция. Экспрессия RBBP6, hnRNP L или PEG10 ингибирует вирусную транскрипцию, а hnRNPUL1 — повышает. Анализ уровня фосфорилирования VP30 позволяет предположить, что белки с мотивом PxPPPPxY препятствуют взаимодействию VP30 и NP, предотвращают дефосфорилирование VP30 и тем самым подавляют вирусную транскрипцию.

Авторы исследования предполагают, что вирус «позволяет» хозяйским белкам блокировать свою экспрессию. Вирус использует это как регуляторный механизм на ранней стадии инфекции, чтобы отсрочить распознавание вируса иммунной системой.