研究揭示RNA m5C甲基轉移酶NSUN2調控HBV復制的機制

近日，國際學術期刊PLoS Pathogens 在線發表了病毒學國家重點實驗室的陳宇研究組的最新研究成果，論文題為“NSUN2-mediated m⁵C modification of HBV RNA positively regulates HBV replication”。該研究工作揭示了宿主m⁵C甲基轉移酶NSUN2可以介導HBV RNA上的m⁵C修飾，從而增加病毒RNA的穩定性，促進HBV病毒的復制與表達。

盡管有強有力的預防與治療措施，乙肝病毒的慢性感染仍是引起肝硬化以及導致肝癌的主要原因。目前，圍繞HBV表觀調控的研究方興未艾，如HBV的cccDNA水平表觀修飾以及RNA水平m⁶A修飾已成為最近的研究熱點。HBV RNA上的m⁶A修飾在HBV生命周期中發揮著復雜的調控作用。

除m⁶A修飾外，5-甲基胞嘧啶（m⁵C）也是真核生物mRNA上的另一種重要修飾。而目前為止，由于測序技術的限制，m⁵C修飾調控病毒的研究并不廣泛。在該研究中，研究人員首先探索了m⁵C甲基轉移酶和去甲基轉移酶在HBV生命周期中的作用。結果顯示，m⁵C甲基轉移酶NSUN2缺失負調控HBV的復制，而m⁵C去甲基轉移酶TET2缺失正調控HBV的復制。隨后研究人員創新性地結合重亞硫酸鹽體外測序和細胞水平高通量測序兩種方法，鑒定比較了HBV RNA上m⁵C修飾的分布和水平。

為了確認以上位點在細胞水平或生理條件下是否也為NUSN2蛋白的靶點以及進一步獲得HBV RNA在生理條件下的甲基化分布及水平，研究人員使用重亞硫酸鹽高通量測序對細胞內HBV RNA上m⁵C的修飾水平進行分析。結果顯示（圖2），其中甲基化水平最高的兩個位點為C2017和C131，在NSUN2敲除后甲基化水平變為0%。但是C2268位點的甲基化水平在NSUN2敲除前后均為0%，這說明C2268位點是一個“假”m⁵C修飾位點，即在生理條件下并不存在。這表明相比于體外測序，體內測序技術更能反應真實的甲基化水平，而體外測序可以用作預實驗進行篩選。

隨后對這兩個位點進行突變，結果顯示C2017A和C131T突變會導致HBV的復制和表達顯著降低。進一步分析發現NSUN2介導的m⁵C修飾可以促進HBV RNA的穩定性。此外，基于HepG2-NTCP細胞和原代人類肝細胞（PHHs）的HBV感染系統（圖3和4），研究人員發現NSUN2敲低后，HBV的感染和復制水平顯著下降，并且突變病毒在HepG2-NTCP細胞和PHHs中感染和復制的能力顯著下降。最后研究人員在C57BL/6JGpt-Nsun2^+/-小鼠中獲得相同的結論。有趣的是，研究人員還發現HBV感染和核心蛋白可以促進內源NSUN2的表達，表明可能存在一個正向反饋環路。

總之，該研究為我們展示了準確且單堿基分辨率的HBV RNA上的m⁵C分布圖譜，并揭示了NSUN2介導的HBV RNA上的m⁵C修飾通過維持RNA穩定性來正向調控HBV的復制。

本網站所有轉載文章系出于傳遞更多信息之目的，轉載內容不代表本站立場。不希望被轉載的媒體或個人可與我們聯系，我們將立即進行刪除處理。