天然免疫DNA传感器IFI16(干扰素γ诱导蛋白16)在KSHV感染和裂解再激活过程中作为主要表观遗传调节剂的新作用

背景:卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)与艾滋病相关卡波西肉瘤和原发性积液淋巴瘤(PEL)相关。KSHV劫持多种细胞蛋白和途径，在感染宿主中建立终身潜伏，潜伏与KSHV恶性肿瘤有关。众所周知，KSHV利用宿主的表观遗传机制来编排其基因调控。我们之前的研究表明，干扰素-γ诱导蛋白16 (IFI16)，一种宿主核先天免疫DNA传感器，在维持KSHV潜伏期中发挥重要作用[J Virol. 2016 Sep 12;90(19):8822-41]。此外，我们实验室和其他实验室的研究表明，IFI16通过对病毒表观基因组的表观遗传修饰抑制病毒-DNA复制(HCMV和HPV)或转录(HSV-1, HCMV和HPV)，可以作为抗病毒限制因子抑制许多DNA病毒的裂解复制。然而，到目前为止，还没有确定IFI16的特定表观遗传功能来支持这一说法。因此，本研究的主要目标是确定IFI16可能的表观遗传功能。

方法:因此，我们假设IFI16以某种方式介导KSHV外显体的表观遗传修饰，导致其异染色质化和/或维持其异染色质形式。为此，我们首先试图破译IFI16是否与任何组蛋白甲基转移酶(MTase)活性相关，从而导致其观察到的转录沉默功能。我们使用KSHV的新生感染和潜伏期模型来验证我们的发现。

结果:共免疫沉淀和his标签下拉实验表明，IFI16能够下拉一种MTase，该MTase可以特异性地将s-腺苷甲硫氨酸(SAM)的甲基转移到组蛋白H3上。在潜伏感染的B细胞中敲低IFI16，然后进行ChIP分析，证实IFI16在招募H3-MTase中发挥重要作用，该H3-MTase在H3K9上特异性甲基化，导致KSHV基因组的异染色质化。在内皮细胞重新感染过程中，CRISPR介导的敲除IFI16限制了潜伏和溶解KSHV启动子上H3K9-me3和RNA聚合酶II的募集，导致潜伏建立过程中的调节失调。随后，我们筛选了所有已知的人H3K9-MTase，并确定了两个与IFI16相互作用并被IFI16在KSHV启动子上招募的蛋白质。

结论:因此，我们已经确定了IFI16先前未知的功能，该功能通过在KSHV基因组上招募沉默标记H3K9-me3导致KSHV基因组的表观遗传沉默。目前，研究人员正在进一步破译IFI16在疱疹病毒生命周期中这种新作用的机制细节，以及使用已建立的表观遗传药物控制KSHV感染和潜伏期的可能性。