研究揭示EB病毒抑制宿主DNA損傷應答新機制

　　DNA承載著細胞的遺傳信息，其穩定傳遞和精確復制對于生命體生存至關重要。病毒基因組的整合、DNA錯配或環境物理化學因子的影響，均會造成DNA損傷發生并導致基因組不穩定，進而誘發癌癥等疾病。因此，細胞進化出一套完整的DNA損傷應答（DDR）體系來應對這些挑戰。同時，由于較多病毒侵染宿主細胞后會引起宿主DDR，病毒發展出相關策略來對抗宿主DDR，或者利用宿主DDR完成其生命周期，與宿主開展“博弈”。

　　EB病毒（Epstein-Barr virus）是一種具有雙鏈DNA基因組的γ皰疹病毒，與多種惡性腫瘤相關。研究發現，EB病毒的被膜蛋白BKRF4與人體組蛋白H2A-H2B二聚體和H3-H4四聚體相互作用，BKRF4破壞損傷修復因子RNF168的招募，干擾宿主DDR，BKRF4的高表達與病毒致癌性相關。因此，揭示BKRF4識別并調控染色質結構的機制，對于剖析EB病毒與宿主之間的“博弈機制”頗為重要。

　　9月6日，中國科學院生物物理研究所研究員周政課題組和北京大學研究員徐冬一課題組合作，撰寫的題為Epstein-Barr virus protein BKRF4 restricts nucleosome assembly to suppress host antiviral responses的研究論文，在線發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。該研究采用結構生物學、生物化學和細胞生物學等研究手段，揭示了EB病毒蛋白BKRF4調控宿主核小體組裝并抑制宿主DDR的分子機制。

　　研究解析了BKRF4組蛋白結合元件（HBD）與人H2A-H2B二聚體復合物的高精度晶體結構，同時利用核磁共振（NMR）、等溫量熱滴定（ITC）、pull-down等方法證明BKRF4-HBD通過“三元結合”模型與H2A-H2B二聚體相互作用。在此基礎上，研究利用單分子磁鑷、凝膠遷移等實驗證明，BKRF4-HBD特異識別且結合到半開放的核小體、而非完全折疊的核小體表面，并促進核小體解聚，抑制RNF168在染色質上的富集，調控宿主DDR。研究運用激光誘導DNA輻射損傷、免疫熒光等實驗方法，進一步證明在DNA損傷發生后，BKRF4可被快速招募到細胞發生DNA損傷位點，破壞BKRF4與H2A-H2B二聚體的相互作用會嚴重影響BKRF4在DSB位點的招募，使其失去抑制DDR信號的能力。

　　本研究揭示了EB病毒蛋白BKRF4在DDR過程中通過結合宿主染色質、調控染色質組裝來抑制宿主DDR信號傳導的分子機制。BKRF4-HBD的“三元結合”模型賦予BKRF4-HBD與半開放核小體相互作用的能力。與前人報道的KSHV、PFV和HCMV病毒蛋白通過識別核小體酸性區域結合到核小體表面的作用模型不同，該工作探明了新的核小體結合模式，揭示了BKRF4識別DNA損傷、破壞染色質組裝、調控宿主DDR的作用機制。

　　研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項（B類）、中科院青年創新促進會的資助，并獲得上海同步輻射光源（SSRF）與生物物理所實驗平臺的技術支持。

BRKF4調控宿主核小體組裝并抑制宿主DNA損傷應答的模型