与许多其他病毒一样，卡波西肉瘤相关疱疹病毒（KSHV）有两种生命周期模式：潜伏期和裂解期。来自KSHV的RTA蛋白对于裂解性再激活至关重要，但尚不完全清楚其调控机制。

2024年6月29日，郑州大学夏总平团队在Nature Communications 在线发表题为“Linear ubiquitination regulates the KSHV replication and transcription activator protein to control infection”的研究论文，该研究报道在KSHV裂解性再激活和感染过程中，线性泛素化调节RTA的活性。过度表达OTULIN抑制KSHV裂解性再激活，而敲除OTULIN或过度表达HOIP则强化该过程的发生。

有趣的是，该研究发现RTA在K516和K518位点被HOIP线性多泛素化，这些修饰过程控制RTA的核定位。OTULIN从细胞质RTA中去除线性多泛素链，阻止其核输入。EB和MHV68病毒编码的RTA直系同源物通过发生线性多泛素化并受OTULIN调控。结果显示，线性多泛素化在疱疹病毒感染中起着关键作用，表明该病毒同样具备由已知线性多泛素化控制的生物过程。

卡波西肉瘤相关疱疹病毒（KSHV）或人类疱疹病毒8（HHV8）是γ疱疹病毒亚家族的成员，与三种类型的恶性肿瘤有关：卡波西肉瘤（KS）、原发性积液淋巴瘤（PEL）和多中心Castleman病（MCD。与其他疱疹病毒类似，KSHV具有两个阶段的生命周期模式：潜伏期和裂解期。KSHV主要维持在潜伏期，其特征在于特定的基因表达谱。然而，KSHV可以在暴露于缺氧等压力源或12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯（TPA）、丁酸钠（NaB）和丙戊酸钠（VPA）等化学试剂下被裂解重激活，其特征是裂解基因的顺序表达，包括即刻早期（IE）、早期（E）和晚期（L）基因。KSHV裂解再激活对于病毒传播和KSHV诱导的肿瘤发生都至关重要，为KSHV相关恶性肿瘤提供了治疗机会。

潜伏期引起的KSHV裂解再激活由其ORF50（复制和转录激活因子（RTA）编码的蛋白质控制。研究表明，RTA表达启动KSHV，使其从潜伏期过渡到裂解期。RTA在γ-疱疹病毒家族（如EB病毒（EBV）和鼠疱疹病毒68（MHV68））中高度保守。RTA在其N末端（NLS1，aa6-12）和C末端（NLS2，aa514-528）具有富含精氨酸和赖氨酸的NLS（细胞核定位信号）基序，NLS2对其核定位至关重要。RTA是一种IE基因，作为转录因子与RTA反应元件（RRE）相互作用，促进裂解基因的序贯表达，从而产生活病毒颗粒。RTA可以驱动多种病毒基因的表达，包括PANRNA、Ori-Lyt相关RNA、ORF57、K8和RTA自身，RTA还促进泛素-蛋白酶体介导的RTA阻遏蛋白的降解。

RTA还作为泛素E3连接酶发挥作用，靶向MyD88和IRF7的泛素化和随后的降解，从而使KSHV能够逃避宿主细胞的免疫攻击。有趣的是，这种E3连接酶活性可以催化RTA自泛素化，从而将RTA水平维持在相对较低的水平，以限制不必要的病毒再激活。值得注意的是，RTA的转录功能受多种翻译后修饰（PTM）的负调控，包括PARP-1介导的聚（ADP-核糖基化）、激酶hKFC介导的磷酸化和O-GlcNAc转移酶（OGT）在其富含Ser/Thr的基序处促进O-GLC酰基化。尽管在RTA活性的调节方面取得了一定进展，但尚未完全了解其活性调控机制。

线性去泛素化酶OTULIN抑制KSHV裂解再激活（摘自Nature Communications ）

蛋白质泛素化是许多细胞过程（包括蛋白质降解、DNA损伤反应、蛋白质运输和细胞内信号传导）所必需的PTM，涉及不同类型的泛素链与靶蛋白上的赖氨酸残基的偶联。已知的泛素链由七条经典赖氨酸连接的聚合物链和最近发现的线性Met1连接的多泛素（M1polyUb）链组成。M1泛素化已被证明在免疫和炎症信号传导过程中的信号激活通路（如NF-κΒ和RIG-I）中尤为重要，调节细胞死亡、T细胞和B细胞发育、小鼠胚胎发育、癌症和自身免疫性疾病。当一种泛素的氨基末端与另一种泛素的羧基末端偶联时，就会形成M1polyUb链。

E3连接酶“线性Ub链组装复合物（LUBAC）”是目前唯一发现的能够产生M1polyUb链的连接酶。LUBAC由HOIP、HOIL-1L和Sharpin三个亚基组成，其中HOIP负责调控连接酶活性。此外，细胞编码去泛素化（DUB）酶OTULIN（具有线性连锁特异性的卵巢肿瘤去泛素化酶，也称为FAM105B或Gumby），该酶能够特异性拮抗M1polyUb链。LUBAC和OTULIN的相反活性共同决定了细胞中M1polyUb链的总丰度。研究表明，M1polyUb链参与了多个生物过程。值得注意的是，M1polyUb链已被报道用于调节HTLV Tax的功能。

该研究探索了泛素化在控制KSHV裂解再激活中的作用机制。研究发现M1泛素化在KSHV感染期间调节RTA。具体而言，在iSLK/rKSHV.219细胞中，OTULIN的过表达抑制KSHV裂解性再激活，而OTULIN敲低和HOIP的过表达均能够增强该过程。RTA在K516和K518位点被HOIPM1多泛素化，这些修饰控制了RTA在细胞核中的定位。作者发现OTULIN可以从RTA中去除M1多泛素链，从而使RTA从细胞核转移到细胞质。研究还揭示了由EBV和MHV68病毒编码的RTA直系同源物也是M1多泛素化的，并受OTULIN调节。除阐明M1多泛素化在调节病毒感染中的生物学功能，该研究还为治疗KSHV感染和KSHV相关恶性肿瘤提供了潜在靶点。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49887-6