The role of zinc finger antiviral protein isoforms and its cofactors in inhibiting viral replication by binding to ribonucleic acids
Year: 2026
Type: dissertation
Abstract: Celična protivirusna beljakovina cinkovega prsta (ZAP) zavira razmnoževanje različnih virusov, katerih genomi so bogati s CpG dinukleotidi. Poleg tega ji pripisujejo vse večjo vlogo pri uravnavanju celičnih molekul RNA. Trenutno ostaja nejasno, zakaj se izooblike ZAP razlikujejo v svojem protivirusnem delovanju in kako ZAP koordinira sodejavnike, potrebne za razgradnjo RNA. Glavni cilj te raziskave je bil zato opredeliti, kako ZAP prepozna specifične molekule RNA in nato uskladi različne sodejavnike, ki omogočijo popolno razgradnjo tarčnih molekul RNA. Z uporabo metod RNA-seq, iCLIP, RACE-seq, ciljnega izbijanja genov ter analize medsebojnih interakcij med beljakovinami smo sistematično opredelili pot razgradnje RNA, posredovane z ZAP, in določili zaporedje molekularnih dogodkov, ki vodijo do popolne razgradnje molekul RNA. Pokazali smo, da se izooblika ZAP-L preferenčno veže na virusno RNA in prepoznava drugačne vezavne motive kot ZAP-S. ZAP skupaj s sodejavnikoma TRIM25 in KHNYN tvori kompleks za razgradnjo RNA, ki prepozna tarčno RNA ter na območjih močne vezave ZAP sproži KHNYN posredovano endonukleolitično cepitev. Nadalje smo opredelili popolno razgradnjo fragmentov RNA, ki nastanejo po cepitvi s KHNYN. Fragmenti na 5′ strani mesta cepitve so na svojem 3′ koncu najprej uridilirani z encimoma TUT4 in TUT7, kar spodbuja njihovo razgradnjo z eksonukleazo DIS3L2, ki deluje v smeri 3′–5′. Fragmente na 3′ strani mesta cepitve pa razgradi eksonukleaza XRN1, ki deluje v smeri 5′–3′. Ti koraki omogočajo popolno razgradnjo ZAP tarčnih molekul RNA. Pokazali smo tudi, da virusna okužba spodbuja sestavljanje ZAP protivirusnega kompleksa za razgradnjo RNA in vzpostavi celično okolje, v katerem delovanje ZAP ni več omejeno zgolj na virusno RNA, temveč lahko sodeluje tudi pri regulaciji izražanja celičnih genov. To se kaže predvsem v okrepljenih, proti RNazi odpornih interakcijah med beljakovinami, ki sestavljajo ZAP kompleks za razgradnjo RNA, ter v izrazitem povečanju števila celičnih transkriptov, ki izhajajo iz genov, katero raven uravnava ZAP. Dokazali smo tudi, da se ZAP in KHNYN neposredno vežeta na določeno skupino celičnih transkriptov, kar podpira hipotezo, da lahko ZAP protivirusni kompleks za razgradnjo RNA uravnava tako virusne kot celične RNA na način, specifičen za posamezno izoobliko. Z razširitvijo analize na transpozonske elemente smo pokazali, da se ZAP lahko veže na LINE-1 molekule RNA in da izooblike ZAP različno uravnavajo posamezne poddružine transpozonskih elementov. Rezultati te raziskave so tako pokazali, da je ZAP-L osrednja izooblika, ki regulira ključne beljakovine in tako omogoča sestavljanje ZAP kompleksa za razgradnjo RNA. Med virusno okužbo ta kompleks poleg virusnih RNA prepoznava in razgrajuje tudi različne RNA gostiteljske celice.
Author: Gimpelj Domjanič, Grega
Language: Slovenian
Subfield: Immunology
Field: Immunology and Microbiology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7221582141