Lamin A/C通过以HBx依赖的方式调节与cccDNA微染色体相关的组蛋白修饰来促进HBV转录

Lamin A/C promotes HBV transcription by modulating histone modification associated with cccDNA minichromosome in an HBx-dependent manner.

作者信息Linshan Jiang, Lanlang Peng, Hong Chen, Fangli Liao, Liping Yang, Yuanyuan Ye, Gaoli Zhang, Hua Sun, Qin Hu, Weixian Chen
PMID40500754
期刊Virol J
发布时间2025-06-11
DOI10.1186/s12985-025-02820-9

实验完整度

包含体外细胞模型(HepG2-NTCP、HepG2.2.15)、多种功能实验(敲低/过表达、CHX追踪、泛素化)、机制验证(ChIP-qPCR、HBx缺失系统)等多个独立证据层级。

主要模型

HBV感染的HepG2-NTCP细胞 HepG2.2.15细胞 HuH-7细胞

重点核对

Lamin A/C与HBx的物理相互作用(co-IP、共定位) Lamin A/C对HBx蛋白稳定性及泛素化水平的影响 Lamin A/C对cccDNA转录活性及组蛋白修饰(H3K4me3、H3K27Ac、H3K9me3、H3K27me3)的影响 HBx缺失对Lamin A/C介导的cccDNA转录调控的影响

摘要

背景:慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染仍然是一个严重的公共卫生挑战,由于HBV共价闭合环状DNA(cccDNA)在细胞核中的持续存在,主要治疗策略无法治愈HBV感染。HBV X蛋白(HBx)在调节cccDNA转录中起着关键作用。因此,靶向HBx以鉴定调节cccDNA转录的宿主蛋白可能代表一种治愈方法。方法:在这里,我们使用免疫共沉淀(co-IP)和质谱(MS)来鉴定与HBx相互作用的蛋白质。通过RNA干扰敲低候选蛋白Lamin A和C(Lamin A/C),并通过慢病毒载体在HBV感染的细胞培养物中过表达Lamin A/C。使用染色质免疫沉淀(ChIP)结合定量PCR(ChIP-qPCR)研究蛋白质-DNA相互作用。结果:一项机制研究表明,Lamin A/C与HBx结合,导致HBx被26S蛋白酶体降解减少。此外,Lamin A/C在体外调节HBV cccDNA转录,这与HBx相关。此外,Lamin A/C敲低导致HBV cccDNA转录沉默,但在HBV-HBx缺失(∆HBx)感染的细胞中则不然。重要的是,实验性敲低Lamin A/C降低了与cccDNA结合的活性组蛋白修饰(H3K4me3和H3K27Ac)的水平,并增加了与cccDNA结合的抑制性组蛋白修饰(H3K9me3和H3K27me3)的水平,这在HBV-∆HBx系统中被抑制。结论:我们的研究结果表明,Lamin A/C通过一种可以与HBx相互作用并防止其降解的表观遗传调控机制,作为HBV cccDNA的一个新的宿主因子。

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
Lamin A/C如何通过HBx调控HBV cccDNA的转录?
核心机制
Lamin A/C与HBx相互作用,抑制HBx经26S蛋白酶体的泛素依赖性降解,稳定HBx,并促进其招募至cccDNA,从而改变cccDNA相关的组蛋白修饰(增加活性修饰H3K4me3、H3K27Ac,减少抑制性修饰H3K9me3、H3K27me3),以HBx依赖的方式激活cccDNA转录。
主要证据
通过co-IP、质谱、免疫荧光证实Lamin A/C与HBx相互作用;CHX追踪和泛素化实验证明Lamin A/C增加HBx稳定性;ChIP-qPCR显示Lamin A/C调控cccDNA上组蛋白修饰;HBx缺失系统中上述效应消失。
研究意义
首次阐述Lamin A/C作为宿主因子在调节HBV微染色体转录活性中的关键作用,可能有助于探索控制HBV的新策略。

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

筛选与HBx相互作用的宿主蛋白

鉴定与HBx相互作用的宿主蛋白。

在HepG2细胞中过表达HBx或HBV 1.3质粒,然后免疫沉淀HBx,通过质谱鉴定相互作用蛋白。

2

验证Lamin A/C与HBx的相互作用

确认Lamin A/C是否与HBx物理结合。

在HuH-7细胞中过表达HBx,进行相互共免疫沉淀和免疫荧光共定位实验。

3

探究Lamin A/C对HBx稳定性的影响

检测Lamin A/C是否影响HBx蛋白的稳定性。

通过RNA干扰敲低或过表达Lamin A/C,检测HBx蛋白和mRNA水平,并进行CHX追踪和泛素化实验。

4

检测Lamin A/C对HBV cccDNA转录的影响

评估Lamin A/C对cccDNA转录活性的作用。

在HBV感染的HepG2-NTCP细胞或HepG2.2.15细胞中敲低或过表达Lamin A/C,检测HBV RNA、DNA、蛋白和cccDNA转录活性。

5

验证Lamin A/C对cccDNA转录的调控依赖于HBx

确定Lamin A/C的作用是否依赖于HBx。

使用HBx缺失病毒(HBV-ΔHBx)感染HepG2-NTCP细胞,比较Lamin A/C敲低或过表达对野生型HBV和突变体HBV转录的影响。

6

检测Lamin A/C对cccDNA组蛋白修饰的影响

探究Lamin A/C是否通过表观遗传机制调控cccDNA转录。

通过ChIP-qPCR检测cccDNA上组蛋白修饰(H3K4me3、H3K27Ac、H3K9me3、H3K27me3)的水平。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Procell--
G418Solarbio--
多西环素Solarbio--
MG132Merck133407-82-6
硼替佐米Solarbio--
PEG8000Solarbio--
pReceiver-M98-Lamin A/C质粒GeneCopoeia--
Lamin A/C siRNAGenePharma--
抗Lamin A/C抗体CST#4777
抗HBx抗体Santa Cruzsc-57760
抗Lamin A/C抗体Thermo FisherPA5-78041
抗HBxAg抗体Abcamab39716
抗Flag抗体Proteintech20543-1-AP
抗GAPDH抗体Abcam2118S
抗泛素抗体Santa Cruzsc-166553
抗H3K4me3抗体Abcamab8580
抗H3K27Ac抗体Abcamab177178
抗H3K9me3抗体Abcamab176916
抗H3K27me3抗体Abcamab192985
HRP标记的山羊抗兔IgGCST7074
HRP标记的山羊抗鼠IgGCST7076
DyLight 488标记的山羊抗小鼠二抗Abcamab96899
DyLight 549标记的山羊抗兔二抗Abcamab96881
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶抑制剂混合物KeyGEN Bio TECHKGB5303-50
蛋白A+G琼脂糖BeyotimeP2017
PVDF膜Bio-Rad1620177
ECL底物NCM BiotechP10300
考马斯亮蓝BeyotimeP0017
SYBR Premix Ex TaqTaKaRaRR420Q
Premix Ex Taq (探针qPCR)TaKaRaRR390Q
Click-iT新生RNA捕获试剂盒Thermo FisherMP10365
SimpleChIP酶法染色质IP试剂盒(磁珠)Cell Signaling Technology#9003
通用DNA纯化试剂盒TIANGENDP214
DAPIInvitrogenP36966
奥林巴斯共聚焦显微镜OlympusFV1000

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
细胞系(HepG2、HuH-7)、培养基(DMEM)、血清浓度、G418剂量、多西环素剂量
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and reagents
病毒感染
病毒制备方法(PEG8000沉淀)、感染复数(vge/cell)、感染试剂(PEG8000浓度)
阅读提示:Materials and methods, Preparation of HBV-associated virus
siRNA转染
siRNA序列、转染试剂和方法、转染时间
阅读提示:Materials and methods, Plasmids, siRNAs, and antibodies
蛋白检测
抗体稀释比例、裂解缓冲液、免疫沉淀条件
阅读提示:Materials and methods, Co-immunoprecipitation and Western blotting
cccDNA转录活性检测
cccDNA提取方法、qPCR引物、Taqman探针
阅读提示:Materials and methods, HBV DNA and cccDNA extraction
ChIP-qPCR
交联条件、抗体、磁珠、洗涤条件、定量PCR方法
阅读提示:Materials and methods, Chromatin immunoprecipitation (ChIP) coupled with qPCR