Viperin과 human cytomegalovirus 단백질 vMIA의 상호작용 domain의 동정

Abstract

Human cytomegalovirus (HCMV)는 β-herpesviridae subfamily에 속하는 바이러스다. 침이나 타액, 체액 등의 접촉을 통해 감염된 HCMV는 신생아, 장기이식 환자, 후천성 면역 결핍 환자 등 면역력이 약하거나 결핍된 사람에게서 치명적인 질환이나 증상을 유발한다. HCMV를 포함한 바이러스 감염에 대한 선천적 면역 반응 중 하나로 인터페론이나 사이토카인의 분비가 일어난다. 인터페론에 의한 반응을 통해 생성, 분비되는 단백질 중 하나인 Viperin은 여러 바이러스에 대응하여 항바이러스 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 HCMV의 단백질 중 하나인 Viral mitochondria-localized inhibitor of apoptosis (vMIA)와의 결합에 의해 소포체로부터 미토콘드리아로 이동한 Viperin은 Mitochondrial trifunctional protein (TFP)과 상호작용을 하여 지질 합성이나 액틴 세포골격의 붕괴 등 바이러스의 합성에 유리한 상황을 만드는 데 기여한다. 그러므로 HCMV 감염에 따른 세포 내 대사변화는 vMIA와의 상호작용에 의해 Viperin이 미토콘드리아로 이동함으로써 시작된다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 vMIA mutants 단백질들을 제작하고, Co-immunoprecipitation, Protein-fragment complementation assay, Immunofluorescence microscopy 등의 다양한 기법들을 사용하여 Viperin과 상호작용하는 vMIA의 domain(아미노산 서열 23-30)을 규명하였고, 이 vMIA domain이 Viperin의 미토콘드리아 이동에 필수적임을 검증하였다. 이러한 연구결과는 이들 단백질들의 상호작용을 조절하여 HCMV 감염을 제어할 수 있는 가능성을 제시한다.

Human cytomegalovirus (HCMV) is a member of beta-herpesvirus family. Viperin is a multifunctional interferon-inducible host cellular protein that is directly induced in cells by HCMV infection. This protein has antiviral activity against a variety of RNA and DNA viruses. However, it also has proviral activity through interaction with HCMV viral protein vMIA which predominantly localizes in the mitochondria and has anti-apoptotic function during HCMV infection. Viperin interacts with vMIA and relocalizes from ER to mitochondria. There, viperin interaction with trifunctional protein induces disruption of actin cytoskeleton and modulation of lipogenesis, resulting in enhancement of viral infectivity. Here, we generated a series of truncation and deletion mutants of vMIA to identify its critical domains interacting with viperin, Using co-immunoprecipitation, protein fragment complementation assay and immunofluorescence microscopy, we found that an N-terminal domain (aa 23-30) of vMIA is required for the interaction with viperin. The role of the N-terminal domain of vMIA interacting with viperin in HCMV infection will be further investigated.