背景及研究目标:单纯疱疹病毒1型(HSV-1)是危害人类健康的重要致病病毒,目前治疗药物单一且耐药愈发严重,急需探寻抗病毒新药靶。病毒生命周期的完成常依赖于宿主,因此深入研究宿主蛋白参与病毒感染的分子机制,有助于挖掘新的抗病毒药物靶点。实验室前期发现Hsp90抑制剂在体内外具有显著的抗病毒活性,但对于其中的分子机理并未充分阐明,前期研究发现Hsp90抑制剂能抑制HSV-1的α基因的表达,但是Hsp90在HSV-1的α基因表达中扮演的角色及作用机制尚不明确。α基因作为HSV-1基因表达的起始阶段的基因,对HSV-1生命周期后续阶段的完成具有关键作用,因此本研究集中阐明Hsp90在HSV-1的α基因表达中扮演的角色及Hsp90抑制剂在其中的作用机制。本研究将集中探寻这些科学问题,为Hsp90相关通路作为新型抗HSV-1药靶提供更全面的理论基础和实验依据。研究方法及结果:本研究通过双荧光素酶报告实验和空斑减数实验,结合Hsp90抑制剂,Hsp90α和Hsp90β的基因沉默及过表达探寻在HSV-1的感染周期发挥功能的主要的Hsp90亚型及该亚型在HSV-1的α基因转录表达中的功能,并结合免疫共沉淀和Western-blot等技术研究Hsp90调控HSV-1的α基因转录表达的分子机理,最后在HSV-1感染的小鼠皮肤带状疱疹模型中验证AT533凝胶制剂的抗病毒活性及Hsp90抑制剂对HSV-1的α基因表达水平的影响,从体内外深入研究Hsp90在HSV-1的α基因表达中发挥的功能及其分子机制。结果显示:1、Hsp90在HSV-1感染周期中发挥作用的主要亚型为Hsp90α,而不是Hsp90β,且Hsp90α参与调控HSV-1的α基因的启动子活性;2、Hsp90抑制剂或者Hsp90α的敲低可以导致VP16降解,并且VP16可以回复Hsp90抑制剂介导的HSV-1的α基因的表达抑制及启动子活性抑制;3、Hsp90α通过VP16的保守结构域结合VP16;4、自噬抑制剂可以回复Hsp90抑制剂导致的VP16降解但蛋白酶抑制剂不能;5、Hsp90抑制剂和Hsp90α的敲低不能导致与Hsp90α不能相互结合的VP16的截短突变体的降解;6、AT533凝胶制剂在小鼠内能显著改善HSV-1感染导致的带状疱疹,并且显著降低小鼠皮肤组织中的HSV-1的α基因的表达及VP16的蛋白水平。结论与意义:在HSV-1感染周期中发挥作用的主要Hsp90亚型为Hsp90α,Hsp90α能够结合VP16的保守结构域进而维持VP16的稳定性并且可以通过VP16调控HSV-1的α基因表达,此外,Hsp90抑制剂干扰了Hsp90α与VP16的结合并激活自噬,从而导致VP16经自噬途径降解,体内实验结果也相应地证实含0.02%和0.04%的AT533凝胶制剂可以显著降低小鼠皮肤组织中的HSV-1的α基因的表达及VP16的蛋白水平,并改善HSV-1感染导致的带状疱疹。该研究为Hsp90参与HSV-1的α基因的转录调控解析了分子机制,为Hsp90α-VP16作为Hsp90抑制剂作为抗病毒药物的优化开发提供了一种新的研究策略,为Hsp90α作为抗HSV-1潜在治疗靶点应用于临床实践奠定理论基础。