The HTLV-1 viral oncoproteins Tax and HBZ reprogram the cellular mRNA splicing landscape

doi:10.1371/journal.ppat.1009919

.2021年9月20日；17（9）：e1009919。

doi:10.1371/journal.ppat.1009919。 eCollection 2021年9月。

HTLV-1病毒癌蛋白Tax和HBZ重新编程细胞mRNA剪接图谱

附属公司

¹比利时列日大学GIGA研究所病毒相互作用组实验室。
²美国马萨诸塞州波士顿Dana Farber癌症研究所癌症系统生物学中心。
^三比利时列日大学GIGA研究所基因表达与癌症实验室。
⁴比利时利日利日大学动物基因组学系。
⁵美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布拉瓦尼克研究所遗传学系。
⁶美国马萨诸塞州波士顿Dana Farber癌症研究所癌症生物学系。
⁷法国里昂里昂大学生物与细胞建模实验室，CNRS UMR 5239，INSERM U1210。
⁸日本京都大学医学研究生院病理学和肿瘤生物学系。
⁹成人卫生服务、巴黎卫生援助局、巴黎儿童医院、巴黎大学、口腔医学实验室、马来西亚儿童研究所、法国巴黎大学INSERM U1151、巴黎大学。
¹⁰比利时列日列日大学GIGA研究所细胞与组织生物学系。
¹¹比利时鲁汶天主教鲁汶大学微生物学、免疫学和移植系里加医学研究所临床和流行病学病毒学实验室。
¹²蒙彼利埃大学，IRIM CNRS UMR 9004 Montpellier，France。
¹³比利时列日列日大学列日CHU人类遗传学系。
¹⁴比利时布鲁塞尔自由大学朱尔斯·博德研究所实验血液学实验室。

PMID： 34543356
预防性维修识别码：项目管理委员会8483338
内政部： 10.1371/日志.ppat.1009919

HTLV-1病毒癌蛋白Tax和HBZ重新编程细胞mRNA剪接图谱

夏洛特·范德梅伦等。公共科学图书馆-病理学. 2021.

.2021年9月20日；17（9）：e1009919。

doi:10.1371/journal.ppat.1009919。 eCollection 2021年9月。

附属公司

¹比利时列日大学GIGA研究所病毒相互作用组实验室。
²美国马萨诸塞州波士顿Dana-Farber癌症研究所癌症系统生物学中心（CCSB）。
^三比利时列日大学GIGA研究所基因表达与癌症实验室。
⁴比利时利日利日大学动物基因组学系。
⁵美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布拉瓦尼克研究所遗传学系。
⁶美国马萨诸塞州波士顿Dana-Farber癌症研究所癌症生物学系。
⁷法国里昂里昂大学生物与细胞建模实验室，CNRS UMR 5239，INSERM U1210。
⁸日本京都大学医学研究生院病理与肿瘤生物学系。
⁹成人卫生服务、巴黎卫生援助局、巴黎儿童医院、巴黎大学、口腔医学实验室、马来西亚儿童研究所、法国巴黎大学INSERM U1151、巴黎大学。
¹⁰比利时列日大学GIGA研究所细胞和组织生物学单元。
¹¹比利时鲁汶天主教鲁汶大学微生物学、免疫学和移植系里加医学研究所临床和流行病学病毒学实验室。
¹²蒙彼利埃大学，IRIM CNRS UMR 9004 Montpellier，France。
¹³比利时列日列日大学列日CHU人类遗传学系。
¹⁴比利时布鲁塞尔自由大学朱尔斯·博德研究所实验血液学实验室。

PMID： 34543356
预防性维修识别码：项目管理委员会8483338
内政部： 10.1371/日志.ppat.1009919

摘要

已知病毒感染会劫持宿主细胞的转录和翻译。然而，病毒蛋白在多大程度上协调这些扰动尚不清楚。在这里，我们使用了一个模型系统，人类T细胞白血病病毒1型（HTLV-1），并系统分析了关键效应物肿瘤病毒蛋白Tax和HBZ的转录组和相互作用组。我们发现Tax和HBZ靶向不同但也常见的转录因子。出乎意料的是，我们还发现了与RNA结合蛋白的大量相互作用，包括U2辅助因子大亚基（U2AF2），这是前mRNA剪接的关键细胞调节器。我们发现Tax和HBZ通过以相反的方式改变盒外显子来扰乱剪接格局，Tax诱导外显子包含，而HBZ诱导外显子排除。在税收和HBZ依赖性剪接变化中，我们发现两个独立患者队列的成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL）样本和已知癌症普查基因中也发生了变化。我们的相互作用组定位方法适用于其他病毒癌基因，已确定剪接体扰动是Tax和HBZ协调的一种新机制，用于重新编程转录组。

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利益冲突声明

提交人声明，不存在相互竞争的利益。

数字

**图1。Tax和HBZ与细胞宿主基因的比较相互作用网络。**
**（A）**Y2H税务和HBZ互动图，带有主机TR（蓝色）、PTR（绿色）或TR/PTR（黄色）。向上三角形和向下箭头显示在Jurkat细胞中Tax或HBZ表达后相应基因上调或下调的PPI。**（B）**和**（C）**在Y2H中确定的Tax（B）或HBZ（C）及其相互作用伙伴的GPCA验证分析。Y轴显示标准化荧光素酶比率（NLR）。条形图表示平均数±SD。红色虚线上方的NLR表示正相互作用**（D）**显示不同数据集中与税务和HBZ互动的RBP和TF数量的图表。“重叠”是指文献中已知的交互作用，“联合”是指本研究和文献中交互作用的组合列表**（E）**如（D）所示，但属于GSEA标志性类别的编码基因的数量。**（F）**癌症基因产物与Tax和HBZ相互作用的百分比。另请参见S1、S2和S3图和S1数据。

**图2。Tax和HBZ表达相关转录组变化的比较分析。**
**（A）**Jurkat细胞中Tax和HBZ表达丰度和剪接变化分析的实验设计概述。每个条件的三个重复用于RNA序列分析。**（B）**用强力霉素诱导后，通过qRT-PCR分析Jurkat细胞中Tax和HBZ的表达（左）。GATA3在Jurkat-iTax和Jurkat-iHBZ细胞系（右）中的过度表达。**=p值<0.01，***=p值<0.001（C-D）Jurkat细胞中Tax（C）或Flag-HBZ（D）诱导后显著上调基因（红点）和下调基因（蓝点）的火山图。**（电子版）**GSEA在Jurkat-iTax（E）细胞和Jurkat-iHBZ（F）细胞中显著富集基因集的示例。另请参见S2数据。

**图3。Tax和HBZ表达对细胞基因选择性剪接事件的影响。**
**（A）**用rMATS分析Tax或HBZ表达条件和控制条件之间的差异选择性剪接（每个条件n=3）。与STAR比对后，使用映射到调控外显子/内含子和拼接连接的读码来评估外显子包含水平。rMATS确定每个条件下的拼接百分比（PSI），并评估备选拼接事件的PSI（ΔPSI）差异。然后，用户首先通过丢弃低TPM基因和保留ΔPSI|≥0.1（即10%）且FDR<0.05的AS事件来筛选重要事件。**（B）**在表达Tax（左）或Flag HBZ（右）的Jurkat细胞中检测到的ASE的剪接谱。SE=跳过的外显子，MXE=互斥外显子、A3'SS=替代3’拼接位点、A5'SS=备选5’拼接位点，RI=保留内含子。**（C）**排除或包括税务和标志-HBZ中表示条件的ASE。**（D）**表示Tax或Flag-HBZ的Jurkat单元格之间的共享ASE数。***=p值<0.001。另请参见S4图和S3数据。

**图4。Tax和HBZ的拼接靶点富含癌症相关基因。**
**（A）**通过RT-PCR对ASE事件进行验证，税务为10，HBZ为13。图中显示了RT-PCR实验确定的ΔPSI和rMATS计算得出的税收（左）和HBZ（右）事件的ΔPS（B）iTax或iHBZ细胞中的选择性剪接（AS）基因是GSEA标志性类别的一部分。癌症基因是红色的。**（C）**维恩图显示了在具有已知癌症普查基因的Jurkat iTax（顶部）或Jurkat i HBZ（底部）细胞中呈现ASE的基因的覆盖率。**（D）**维恩图显示了Tax或HBZ表达上调或下调基因（蓝色）与ASE基因（绿色）之间的覆盖率。**（E）**Tax或HBZ表达细胞中含有DE和AS的基因表参见S5图和S3数据。

**图5。日本队列中ATLL患者的拼接事件。**
（A）与健康人外周CD4+T细胞相比，HTLV-1携带者或ATLL患者中检测到ASE。SE=跳过的外显子，MXE=互斥外显子；A3'SS=替代3’拼接位点，A5'SS=备选5’拼接位点；RI=保留内含子（B）HTLV-1载体或ATLL中观察到的ASE的排除或包含。（C）在表达Tax或Flag-HBZ的ATLL和Jurkat细胞中共享相似ASE的基因。（D）共享事件的数量。另请参阅S3数据。

**图6。非洲-加勒比队列中ATLL患者的拼接事件。**
（A）与健康人外周血CD4+T细胞相比，HTLV-1携带者或ATLL患者中检测到ASE。SE=跳过的外显子，MXE=互斥外显子；A3'SS=替代3’拼接位点，A5'SS=备选5’拼接位点；RI=保留内含子（B）HTLV-1载体或ATLL中观察到的ASE的排除或包含。（C）在表达Tax或Flag-HBZ的ATLL和Jurkat细胞中共享相似ASE的基因。（D）共享事件的数量。另请参阅S3数据。

**图7。影响PTPRC外显子4至7的选择性剪接事件。**
**（A）**Venn图显示了两个患者队列（携带者（左）和ATLL（右））之间共享的受ASE影响的基因。超几何检验计算出两组HTLV-1携带者（p=2.57e-105）和ATLL患者（p=1.97e-171）之间存在显著重叠。**（B-E）**日本队列中PTPRC外显子4至7上检测到的重要SE的AS外显子PSI值的框线图。每个图的上方都显示了一个表示规定拼接事件的图。（B）外显子4的内含物增加。外显子5（C）、6（D）和7（E）的内含物减少。每个重复和事件的PSI值由rMATS计算得出（n=3，ATLL患者除外，n=35）。通过似然比检验用rMATS计算的p值的FDR。p值阈值描述如下：*p<0.05，**p<0.01，**p<0.001，***p<0.0001。另请参见S6图和S3数据。

**图8。鉴定Tax和HBZ蛋白的RNA特异性作用。**
**（A）**税务和HBZ与PTR的交互，根据GO类别进行颜色编码。**（B）**参与剪接（蓝色）的蛋白质由宽边表示。较薄的边缘代表宿主蛋白质之间的相互作用。**（C）**ATLL样本中检测到的ASE的RNA结合蛋白基序富集分析。使用MEME套件中的AME对受调控外显子及其部分侧翼内含子的序列进行RNA结合基序筛选。显示了调整后p值<0.05的RBP的丰富基序。税务或HBZ的已知合作伙伴以红色突出显示。**（D）**Tax和U2AF65在HEK293T细胞中的共免疫沉淀。**（E）**在经或不经RNA酶A处理的HEK293T细胞中，U2AF65和Tax的共免疫沉淀。Tax的检测如箭头所示。**（F）**Tax和U2AF复合亚基的GPCA分析。Y轴显示了三个独立实验的平均荧光素酶活性。**（G）**在HEK293T细胞中，对Tax表达下的U2AF复合亚基进行GPCA分析。Y轴显示了三个独立实验的平均荧光素酶活性。**（H）**Tax表达细胞中选择性剪接外显子3'SS上游30bp的T数量。中间带由直线表示。P=4.044e-08。**（一）**U2AF65在Jurkat细胞中的免疫印迹*U2AF65型*表达和控制细胞。**（J-O）**两种情况下AS外显子的ΔPSI。括号中显示了受调控的外显子。*=p值<0.05，**=p值<0.01。另请参见S7图。

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1. Downward J、Yarden Y、Mayes E、Scrace G、Totty N、Stockwell P等……表皮生长因子受体和v-erb-B癌基因蛋白序列的相似性。自然。1984;307: 521–527. 数字对象标识代码：10.1038/307521a0-内政部-公共医学
1. Hayward WS，Neel BG，Astrin SM。在ALV诱导的淋巴白血病中通过启动子插入激活细胞onc基因。自然。1981;290: 475–480. doi:10.1038/290475a0-内政部-公共医学
1. Der CJ、Krontiris TG、Cooper GM。人膀胱癌和肺癌细胞系的转化基因与Harvey和Kirsten肉瘤病毒的ras基因同源。美国国家科学院院刊1982；79: 3637–3640. doi:10.1073/pnas.79.11.3637-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Chang HW、Aoki M、Fruman D、Auger KR、Bellacosa A、Tsichlis PN等，通过编码PI 3-激酶催化亚单位的基因转化鸡细胞。科学。1997;276: 1848–1850. doi:10.1126/science.276.5320.1848-内政部-公共医学

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[1] Hunter T，Sefton BM。Rous肉瘤病毒转化基因产物磷酸化酪氨酸。美国国家科学院学报，1980年；77: 1311–1315. doi:10.1073/pnas.77.3.1311-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Hunter T，Sefton BM。Rous肉瘤病毒转化基因产物磷酸化酪氨酸。美国国家科学院学报，1980年；77: 1311–1315. doi:10.1073/pnas.77.3.1311-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

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[4] Downward J、Yarden Y、Mayes E、Scrace G、Totty N、Stockwell P等……表皮生长因子受体和v-erb-B癌基因蛋白序列的相似性。自然。1984;307: 521–527. 数字对象标识代码：10.1038/307521a0-内政部-公共医学

[5] Hayward WS，Neel BG，Astrin SM。在ALV诱导的淋巴白血病中通过启动子插入激活细胞onc基因。自然。1981;290: 475–480. doi:10.1038/290475a0-内政部-公共医学

[6] Hayward WS，Neel BG，Astrin SM。在ALV诱导的淋巴白血病中通过启动子插入激活细胞onc基因。自然。1981;290: 475–480. doi:10.1038/290475a0-内政部-公共医学

[7] Der CJ、Krontiris TG、Cooper GM。人膀胱癌和肺癌细胞系的转化基因与Harvey和Kirsten肉瘤病毒的ras基因同源。美国国家科学院院刊1982；79: 3637–3640. doi:10.1073/pnas.79.11.3637-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Der CJ、Krontiris TG、Cooper GM。人膀胱癌和肺癌细胞系的转化基因与Harvey和Kirsten肉瘤病毒的ras基因同源。美国国家科学院院刊1982；79: 3637–3640. doi:10.1073/pnas.79.11.3637-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Chang HW、Aoki M、Fruman D、Auger KR、Bellacosa A、Tsichlis PN等，通过编码PI 3-激酶催化亚单位的基因转化鸡细胞。科学。1997;276: 1848–1850. doi:10.1126/science.276.5320.1848-内政部-公共医学

[10] Chang HW、Aoki M、Fruman D、Auger KR、Bellacosa A、Tsichlis PN等，通过编码PI 3-激酶催化亚单位的基因转化鸡细胞。科学。1997;276: 1848–1850. doi:10.1126/science.276.5320.1848-内政部-公共医学

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