EB病毒去泛素化酶BPLF1通过影响细胞基因组稳定性参与EBV致癌作用

Epstein-Barr virus deubiquitinating enzyme BPLF1 is involved in EBV carcinogenesis by affecting cellular genomic stability.

作者信息Hantao Wu, Bo-Wei Han, Tiancai Liu, Min Zhang, Yingsong Wu, Jing Nie
PMID38875930
期刊Neoplasia
发布时间2024-09
DOI10.1016/j.neo.2024.101012

实验完整度

包含细胞实验、彗星实验、免疫印迹、免疫荧光、免疫共沉淀、泛素化质谱、RNA-seq和qPCR等,验证了BPLF1对DSB积累、H2Bub、BRCA2和p65的影响,但缺乏体内模型验证。

主要模型

HGC细胞系 293T细胞系

重点核对

BPLF1过表达导致HGC细胞DSBs积累(彗星实验) BPLF1通过去泛素化Rad6降低H2Bub(免疫共沉淀) BPLF1降低BRCA2 mRNA表达(RNA-seq和qPCR) p65过表达恢复BRCA2表达并降低γ-H2AX(免疫印迹)

摘要

从正常组织到EB病毒(EBV)相关胃癌(EBVaGCs)中,突变负荷和EBV载量均增加。BPLF1由EBV编码,是一种具有去泛素化活性的裂解期蛋白,已被发现参与破坏DNA损伤修复。我们首先证实胃癌(GC)中BPLF1基因显著增加了DNA双链断裂(DSBs)。泛素化质谱鉴定出组蛋白是BPLF1的相互作用蛋白和潜在底物,免疫共沉淀和体外实验证实BPLF1通过靶向Rad6调节H2Bub。过表达Rad6恢复了H2Bub但仅部分降低了γ-H2AX,提示其他下游DNA修复过程也受到影响。过表达BPLF1后,通过下一代测序发现BRCA2的mRNA表达显著下调,而过表达p65促进了DSBs的修复。我们证明BPLF1可能通过两条途径导致DSBs积累:减少H2B泛素化(H2Bub)和阻断同源重组,这可能为胃癌的治疗提供新思路。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
EB病毒去泛素化酶BPLF1如何影响宿主细胞基因组稳定性并参与EBV相关胃癌的发生?
核心机制
BPLF1通过去泛素化Rad6降低H2B单泛素化,并抑制NF-κB通路导致BRCA2下调,从而阻断同源重组修复,最终导致DNA双链断裂积累。
主要证据
彗星实验显示BPLF1过表达增加DSBs;免疫共沉淀显示BPLF1与Rad6相互作用;RNA-seq和qPCR显示BRCA2下调;免疫印迹显示BPLF1降低p65,p65过表达恢复BRCA2并降低γ-H2AX。
研究意义
研究为EBV相关癌症的治疗提供了新靶点,并提示PARP抑制剂和p65抑制剂联合应用的潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

BPLF1诱导DSBs积累

验证BPLF1过表达是否导致DNA双链断裂积累

在HGC细胞中分别转染空载体、FLAG-BPLF1和催化突变体FLAG-BPLF1-C61S,通过彗星实验检测DSBs,通过免疫印迹和免疫荧光检测γ-H2AX水平。

2

BPLF1相互作用蛋白筛选

鉴定BPLF1的去泛素化底物和相互作用蛋白

对过表达BPLF1和空载体的HGC细胞进行泛素化蛋白质谱分析,结合GO、KEGG和PPI分析,筛选候选底物。

3

验证BPLF1对H2Bub的调控

验证BPLF1是否通过靶向Rad6降低H2B单泛素化

通过免疫共沉淀验证BPLF1与Rad6的相互作用;通过体内泛素化实验检测Rad6泛素化水平;通过免疫印迹检测H2Bub和γ-H2AX在Rad6过表达下的变化。

4

RNA测序筛选差异表达基因

寻找BPLF1影响DSB修复的其它下游靶点

提取转染空载体和BPLF1的HGC细胞mRNA进行RNA-seq,分析差异表达基因,重点关注参与同源重组修复的基因。

5

验证BPLF1对BRCA2表达的抑制

验证BPLF1是否下调BRCA2表达

通过RT-qPCR和免疫印迹检测HR和NHEJ通路关键基因(包括BRCA1、BRCA2、Rad51、p53等)在BPLF1过表达下的表达变化。

6

验证p65过表达对DSB修复的促进

验证p65过表达能否恢复BRCA2表达并促进DSB修复

在HGC细胞中共转染p65和BPLF1,通过免疫印迹和免疫荧光检测BRCA2和γ-H2AX水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基----
Lipofectamine 2000Life technologies11668019
FLAG抗体Sigma--
γ-H2AX抗体Sigma--
H2Bub抗体Bioss--
Rad6抗体Abbkine--
RNF20抗体Bioword--
RNF40抗体Bioword--
抗FLAG琼脂糖亲和凝胶SigmaA-2220
protein G-琼脂糖Amersham Biosciences--
彗星载玻片----
SYBR Gold----
Alexa Fluor 594兔抗体----
4',6-二脒基-2-苯基吲哚----
RNA Nano 6000检测试剂盒Agilent Technologies--
Bioanalyzer 2100系统Agilent Technologies--
AMPure XP系统----
TruSeq PE簇生成试剂盒v3-cBot-HSIllumina--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与转染
细胞系(HGC和293T)、培养基(DMEM+10%FBS)、转染试剂Lipofectamine 2000,质粒用量(如Rad6 3μg/well, BPLF1 0.1-0.5μg/well)
阅读提示:Methods: Cell culture, Plasmids, Figure 3D legend
DSB检测
彗星实验参数(电压21V,时间45分钟),γ-H2AX免疫印迹和免疫荧光条件
阅读提示:Methods: Comet assay, Immunofluorescence, Figure 1
H2Bub检测
免疫印迹和免疫荧光检测H2Bub,BPLF1转染剂量
阅读提示:Results: BPLF1 decreased H2Bub, Figure 3
RNA-seq和qPCR
BPLF1过表达导致的BRCA2 mRNA下调,qPCR内参GAPDH
阅读提示:Results: BPLF1 inhibits HR pathway, Figure 4 and 5
p65回补实验
p65过表达对BRCA2表达和γ-H2AX水平的影响
阅读提示:Results: Overexpression of p65 promotes DSB repair, Figure 6