Uusi teesi 2018 HSV-1 viruksesta Götgeborgin yliopistosta

Väittelija on  Zhiyuan Zhao.
Väitöstyön nimi:  Molecular aspects on herpes simplex virus  type 1 DNA replication and gene expression.  Väitöstilaisuus on vielä edessä päin 26.1. Carl Kylberg salissa ja opponentti on Uumajan  yliopistosta   professori E Johansson.
Väitöstyön  abstraktin ja osatöiden sisältöä  saa tietää  lähteestä
http://hdl.handle.net/2077/53912 
Tässä työssä tutkijat ovat  selvitelleet HSV-1 virusproteiinien keskinäistä vuorovaikutusta  viruksen  molekulaarisessa koneistossa.
 Lisäksi he ovat tutkineet niitä molekulaarisia tarpeita, mitä viruksen DNA-replikaatiosta riippuvaisten myöhäisten geenien ilmenemiseen vaaditaan.  Tarkka tieto  näistä molekyylitason  tapahtumista on avuksi kehiteltäessä antivirusterapioita ja ehkä  edistyy samalla  tietämys  omien solujemmekin vastaavista tapahtumista.

Tutkijaryhmä on osoittanut lajispesifiseksi  ne   HSV-1 viruksesta löydetyt  seitsemän proteiinia, jotka  ovat   sen DNA-replikaatiossa  välttämättömiä.  Niitä proteiineja ei voi korvata  lähisukuisen viruksen homologisella proteiinilla. Siis ne seitsemän replikaatioproteiinia muodostavat eräänlaisen molekulaarisen koneiston, replisomin ja sille on ominaista lukuisat proteiini_proteiini-interaktiot.

Lisäksi tutkijaryhmä tunnisti HSV-1-helikaasi-primaasi-kompleksista entsymaattisesti inaktiivin  UL8-proteiinin tärkeät aminohapot. Tämä  UL8 tarvitaan interaktioon  primaasikompleksin  UL52- komponentin kanssa.  Jos näissä UL8- aminohapoissa oli mutaatio,  interaktio  vaikeutui ja replisomin  DNA-replikaatiokapasiteetti  väheni tai jäi pois ei-permissiivisessä lämpötilassa.

Sitten tutkijat selvittivät  HSV-1- viruksen helikaasi-primaasikompleksin UL52- komponentin  ja muiden replikaatioproteiinien  väliset interaktiot. He havaitsivat UL52-proteiinista erilaisia domaaneja ja joka domaanilla oli eri interaktiopartneri.  UL52-N-terminaali teki  stabiilin interaktion UL5:n kanssa. Keskimmäinen domaani teki stabiilin interaktion UL8:n kanssa.  UL52-C-terminaali teki vain  ohimenevän heikon interaktion UL5:n kanssa.

Uudet  anti-HSV-1-lääkkeet   kohdentavat vaikutuksensa juuri helikaasi-primaasikompleksiin, mutta ei ole tiedetty, millä tavalla ne ovat inhibitorisia eli replikaatiota estäviä. Nyt tutkijaryhmä on osoittanut, että  nämä uudet lääkkeet estävät  HSV-1 DNA:n replikaation  vaikuttamalla UL5- ja UL52-  proteiinien väliseen interaktioon.  He ovat sitä mieltä, että lääkkeet lukitsevat nämä proteiinit tiettyyn konformaatioon estäen niitä olemasta avuksi viruksen DNA:n replikoitumisessa.

Tämän helikaasi-primaasi-kompleksi-interaktion lisäksi  UL52-proteiinin keskimmäinen domaani ilmentää  stabiilia vuorovaikutusta  UL29/ICP8- nimiseen proteiiniin, joka on  HSV-1 -viruksen ssDNA:ta sitova proteiini.
Näiden kahden proteiinin välinen  interaktio voisi antaa viitettä, miten  helikaasi-primaasikompleksi on HSV-1 genomissa  pakattuna  aktivoituun  replikaation alkukohtaan ja syntetisoi primeereitä   ICP8:lla verhotuilla ssDNA säikeillä.

Viraali  DNA-replikaatio on edellytys HSV-1 viruksen  todellisten myöhäisgeenien ilmenemiselle.   Tutkijaryhmä osoitti myös, että näiden todellsiten  myöhäisten geenien ilmenemä riippuu spesifisesti CDK9-kinaasista, joka on isäntäsolun proteiinikinaasi ja osallistuu solun transkription säätelyyn.  Jos  CDK9 estettiin, vaikuttui viruksen  myöhän mRNA:n transkriptio ja sen  kertymä  sytosoliin.   Toinenkin soluproteiini oli tarpeellinen viruksen myöhäisten geenien ilmenemiselle. Se on   transkriptiotekijä SPT5, joka on CDK9-kinaasin susbtraatti. CDK9-aktiivisuutta virus tarvitsi välttämättä  SPT5:n ja virusproteiini C27:n  väliseen interaktioon;  arvellaan sellaista vuorovaikutusta  tarvittavan  viraalin myöhäisen mRNA:n kypsymiseen ja kuljettamiseen pois  tumasta

 Tulokset viittaavat siihen, että HSV-1 -viruksen varsinaiset myöhäiset geenit ainakin osittain säätyvät  viraalin myöhäisen  mRNA:n  kypsymisestä ja tumasta poiskuljetuksesta 

I. Muylaert, I, Zhao, Z, Andersson, T, Elias P. Identification of Conserved Amino Acids in the Herpes Simplex Virus Type 1 UL8 Protein Required for DNA Synthesis and UL52 Primase Interaction in the Virus Replisome J Biol Chem. 2009 July; 287(40): 33142-52. VIEW ARTICLE II. Muylaert I, Zhao, Z, Elias P. UL52 Primase Interactions in the Herpes Simplex Virus 1 Helicase-Primase Are Affected by Antiviral Compounds and Mutations Causing Drug Resistance J Biol Chem. 2014 October; 289(47): 32583-92. VIEW ARTICLE III. Zhao, Z , Tang KW , Muylaert I, Samuelsson T, Elias P. CDK9 and SPT5 proteins are specifically required for expression of herpes simplex virus 1 replication-dependent late genes J Biol Chem. 2017 July; 292(37): 15489-00. VIEW ARTICLE

Date of Defence:

2018-01-26