宿主细胞进化出了许多非特异性防御机制,其在受到外界病原体攻击后会立刻启动并发挥作用。病毒感染后,宿主防御系统被激活,转录激活一系列效应因子参与细胞凋亡,炎症反应,细胞增殖与DNA损伤修复,抑制病毒复制同时维持自身遗传稳定性。最近十几年研究中发现,在病毒感染的真核宿主细胞中产生了许多病毒来源的小RNA分子,这些RNA分子与宿主内源的小干扰RNA(siRNAs)、微小RNA (miRNAs)以及Piwi结合RNAs (piRNAs)具有相似的特性,因此能够诱导RNA沉默途径从而降解病毒相关mRNA产生特异的抗病毒免疫。为了对抗宿主的防御系统,病毒也进化出多种机制来抑制这些抗病毒信号事件,从而维持自身的稳定感染。病毒的基因组较小,一般编码能力有限,特别是RNA病毒和较小的DNA病毒如乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus, HBV)。病毒编码的蛋白分为结构蛋白和非结构蛋白,病毒结构蛋白存在于病毒粒体之中,参与病毒粒体装配、成熟、入侵以及病毒复制过程,而非结构蛋白一般参与病毒基因组复制的调控以及免疫致病过程,常常被称为调控蛋白(regulatory proteins)。过去对病毒对抗宿主细胞防御反应的研究多数围绕病毒编码的调控蛋白,而对病毒结构蛋白关注较少。病毒衣壳蛋白(capsid)为病毒基因组结合蛋白,是所有病毒共有的结构蛋白。本研究选择两种主要医学病毒的衣壳蛋白作为研究对象,即HBV的核心蛋白(core)和严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS coronavirus, SARS-CoV)的N蛋白,分别发现HBV核心蛋白的前蛋白(precore)及其剪切体能够抑制病毒诱导的细胞凋亡和细胞内p53稳定性,SARS-CoV的N蛋白能够抑制宿主细胞的RNA沉默途径,保护病毒RNA不被降解。这些机制的发现揭示了病毒结构蛋白或其前体分子在病毒对抗宿主细胞抗病毒反应和致病过程中的重要性,为深入了解相关病毒复制与致病机制提供了新的知识。1.HBV病毒编码的precore蛋白及其剪切体抑制细胞凋亡与p53稳定性HBV感染能够引起急性或慢性肝炎,并逐步肝硬化,是肝癌发生的重要诱因。p53功能失活是肝癌发生过程中主要的事件,在本研究中,我们拟研究HBV核心蛋白与其前蛋白precore在HBV抵御细胞抗病毒反应与致病中的作用。利用酵母双杂交系统和多种生化和细胞生物学方法证明HBV precore与Numb相互作用,其相互作用能够影响p53的转录活性,促进细胞增长,抑制p53依赖的细胞凋亡。另外,稳定表达precore及其剪切体的HepG2细胞系中p53蛋白的稳定性被下调。最后,我们揭示了precore调控p53活性与肝细胞生长的机制：precore蛋白通过与Numb相互作用,增强MDM2与p53结合并将其泛素化,促进p53进入蛋白酶体降解途径,从而下调了p53在细胞中的稳定性。2.SARS冠状病毒编码的核衣壳蛋白N抑制RNA沉默途径植物病毒与无脊椎动物病毒通常需要编码一种蛋白来抵御宿主的基于RNA沉默的抗病毒机制,许多植物病毒编码的RNA沉默抑制因子已经被报道,但是哺乳动物病毒编码的该功能蛋白却研究的很少。本研究中发现SARS冠状病毒编码的核衣壳蛋白N可能是一种潜在的RNA沉默抑制因子。N蛋白能够抑制shRNA诱导的RNA沉默,同时对siRNA诱导的RNA沉默也有抑制作用,N蛋白很可能是通过与双链RNA结合阻止Dicer对双链RNA的剪切,进而抑制siRNA形成发挥沉默抑制子的功能。对于拥有30 Kb基因组的SARS冠状病毒而言,这种抵抗宿主RNA沉默途径的策略很可能对于其复制转录以及保护基因组RONA是至关重要的。