EBNA-LP通过调控YY1介导的染色质架构重塑驱动EBV诱导的B细胞转化

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Nucleic Acids Research 16.7

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  本研究揭示了EB病毒核抗原前导蛋白(EBNA-LP)在EBV诱导的B细胞转化中的关键作用。研究人员通过ChIP-seq、HiChIP和Hi-C等技术,发现EBNA-LP通过结合YY1转录因子,重塑宿主基因组三维结构,增强拓扑关联域(TAD)完整性,促进增强子-启动子相互作用。该研究阐明了EBNA-LP独立于EBNA2的分子机制,为EBV相关肿瘤治疗提供了新靶点。

  

在病毒与宿主的长期博弈中,EB病毒(EBV)发展出了精妙的免疫逃逸和细胞转化机制。作为首个被发现的人类DNA肿瘤病毒,EBV每年导致约20万例癌症病例。该病毒通过建立潜伏感染,仅表达少量病毒蛋白即可将B细胞转化为持续增殖的淋巴母细胞样细胞系(LCL)。然而,病毒如何重塑宿主染色质三维结构以维持潜伏感染并促进细胞转化的分子机制仍不清楚。

Wistar研究所的Davide Maestri等研究人员在《Nucleic Acids Research》发表的研究,聚焦于EBV核抗原前导蛋白(EBNA-LP)在染色质架构重塑中的作用。传统观点认为EBNA-LP主要作为EBNA2的辅助激活因子,但新证据表明其可能具有独立功能。研究人员利用EBNA-LP敲除(KO)的LCL细胞系,结合多组学分析,揭示了EBNA-LP通过调控宿主基因组三维结构促进B细胞转化的新机制。

研究采用的主要技术方法包括:染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)分析YY1、EBNA-LP等因子在全基因组的结合情况;HiChIP技术解析YY1介导的染色质环;Hi-C技术绘制全基因组染色质互作图谱;RNA-seq分析基因表达变化;CUT&RUN技术检测组蛋白修饰和转录因子结合;ATAC-seq评估染色质可及性。实验使用EBV感染的B细胞和EBNA-LP KO/WT配对的LCL细胞系。

研究结果部分,"YY1 Occupancy changes between EBV latency programs"表明,在不同潜伏感染类型中,YY1结合模式存在显著差异。在III型潜伏感染的LCL细胞中,YY1主要结合启动子区域(35%),而在I型潜伏的Mutu1细胞中则主要位于内含子/基因间区(93%)。这些差异结合位点富集了与B细胞发育或转化相关的转录因子结合基序。

"YY1 and EBNA-LP share common binding sites on the host genome"部分显示,EBNA-LP与YY1在全基因组范围内存在共定位。值得注意的是,存在大量EBNA-LP与YY1共结合但不依赖EBNA2的位点(簇2),这些区域富集了调控RNA生物学、去泛素化和细胞周期等过程的基因。

"EBNA-LP and EBNA2 are present at YY1-mediated loop anchors"通过HiChIP分析发现,YY1介导的染色质环中,44%连接增强子和启动子。EBNA-LP同时出现在环的两个锚点,而EBNA2通常只出现在一个锚点,提示EBNA-LP在稳定染色质环结构中起关键作用。

"EBNA-LP-YY1 loops exhibit an increased frequency upon B cell infection"表明,在EBV感染的B细胞中,EBNA-LP-YY1共结合区域的H3K27ac修饰增加,H3K4me1修饰减少,提示这些区域从"预备"增强子转变为活化状态。Hi-C分析显示这些区域在感染后形成更频繁的染色质互作。

"EBNA-LP is essential for chromatin loop formation"部分显示,EBNA-LP KO导致YY1结合减少而CTCF结合增加,伴随TAD边界完整性下降和区室转换。特别是A-B区室间的互作增加,表明EBNA-LP对维持染色质区室化至关重要。

"EBNA-LP KO influences H3K27ac deposition and SE looping"发现,EBNA-LP缺失导致超级增强子(SE)的H3K27ac信号改变,且SE衍生的染色质互作数量增加,进一步证实EBNA-LP在调控增强子活性和三维基因组组织中的核心作用。

"EBNA-LP and YY1 are essential in shaping EBV genome 3D organization"揭示,EBNA-LP和YY1在病毒基因组上共定位于RPMS1启动子和LMP1/LMP2B启动子区域,并介导二者间的染色质环。在EBNA-LP KO细胞中,该环结构破坏伴随BART转录本表达下降。

这项研究系统阐明了EBNA-LP通过调控YY1介导的染色质架构重塑促进EBV诱导的B细胞转化的分子机制。研究发现EBNA-LP不仅作为EBNA2的辅助因子,更能独立地通过与YY1相互作用,重塑宿主和病毒基因组的三维结构,维持TAD完整性,调控增强子-启动子互作。这些发现为理解EBV致癌机制提供了新视角,鉴定出的EBNA-LP-YY1调控轴可能成为治疗EBV相关肿瘤的新靶点。此外,研究揭示的病毒蛋白调控宿主染色质架构的机制,也为其他病毒致癌研究提供了重要参考。

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