カポシの肉腫関連ヘルペスウイルスポリアデニル化核RNAによるウイルスおよび細胞遺伝子発現の調節

カポシの肉腫関連ヘルペスウイルス（KSHV）は、カポシの肉腫と体腔リンパ腫の原因です。細胞培養では、KSHVは潜在性感染症をもたらし、溶解性再活性化は通常、K-RTAの発現またはホルボール12-ミリステート13-アセテート（TPA）および/またはN-ブチュレートで治療することにより誘導されます。溶解性感染は、ウイルスゲノム転写カスケード全体の活性化と感染性ウイルスの産生によって特徴付けられます。KSHV感染細胞は、ポリアデニル化核RNA（PAN RNA）と呼ばれる、非常に豊富で長く、コード化されていない転写産物を発現します。PAN RNAは特定のデメチラーゼと相互作用し、KSHVゲノムに物理的に結合して、ウイルス遺伝子発現の活性化を媒介します。パンRNA遺伝子座を欠く組換えBACMIDは、K-RTAを発現できず、ウイルスを産生しません。PAN RNAの発現の欠如が、KSHV転写プログラム全体の開始が失敗することを示しています。デメチラーゼとの相互作用の以前の発見に加えて、PAN RNAがPolycomb Repression Complex 2（PRC2）のタンパク質成分に結合することを示します。PAN RNAを発現する細胞株を使用したRNA-seq分析は、細胞周期、免疫応答、炎症に関与するタンパク質の発現を含む転写が調節不全になることを示しています。さまざまな細胞タイプにおけるパンRNAの発現は、コントロール細胞と比較して、成長表現型の増加、より高い細胞密度、および生存率の増加をもたらします。また、PAN RNAの発現は、炎症性サイトカインの産生の減少を媒介します。これらのデータは、ウイルスおよび細胞遺伝子発現の主要なグローバルレギュレーターとしてのPAN RNAの役割をサポートしています。

Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) is the cause of Kaposi's sarcoma and body cavity lymphoma. In cell culture, KSHV results in a latent infection, and lytic reactivation is usually induced with the expression of K-Rta or by treatment with phorbol 12-myristate 13-acetate (TPA) and/or n-butyrate. Lytic infection is marked by the activation of the entire viral genomic transcription cascade and the production of infectious virus. KSHV-infected cells express a highly abundant, long, noncoding transcript referred to as polyadenylated nuclear RNA (PAN RNA). PAN RNA interacts with specific demethylases and physically binds to the KSHV genome to mediate activation of viral gene expression. A recombinant BACmid lacking the PAN RNA locus fails to express K-Rta and does not produce virus. We now show that the lack of PAN RNA expression results in the failure of the initiation of the entire KSHV transcription program. In addition to previous findings of an interaction with demethylases, we show that PAN RNA binds to protein components of Polycomb repression complex 2 (PRC2). RNA-Seq analysis using cell lines that express PAN RNA shows that transcription involving the expression of proteins involved in cell cycle, immune response, and inflammation is dysregulated. Expression of PAN RNA in various cell types results in an enhanced growth phenotype, higher cell densities, and increased survival compared to control cells. Also, PAN RNA expression mediates a decrease in the production of inflammatory cytokines. These data support a role for PAN RNA as a major global regulator of viral and cellular gene expression.