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.2022年1月17日；13(1):187.
doi:10.1038/s41467-021-27894-1。

EB病毒基因组的三维结构因潜伏期类型而异，并受PARP1酶活性的调节

莎拉·摩根 1 2, 谷泽英基 三, 丽莎·比阿特丽斯·卡鲁索 1, 迈克尔·赫尔斯 2, 安德鲁·科斯森科夫 1, 乔泽夫·马佐 4, 凯尔西·基思 4, 银飞滩 5, 莎拉·博伊尔 1, 保罗·M·利伯曼 1, 意大利蛋彩画 6
附属公司

EB病毒基因组的三维结构因潜伏期类型而异，并受PARP1酶活性的调节

莎拉·摩根等。 国家公社. .

摘要

爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）通过在细胞核内维持其染色质化的外显子而在人类B细胞中持续存在。我们之前已经证明，细胞因子Poly[ADP-核糖]聚合酶1（PARP1）结合EBV基因组，稳定特定位点的CTCF结合，PARP1酶活性与维持转录活性潜伏期程序相关。为了更好地理解PARP1在调节EBV潜伏期中的作用，我们在这里通过原位HiC定位，从功能上描述了PARP酶抑制对外周体结构的影响，从而生成EBV基因组的完整3D结构。我们还绘制了PARP抑制后基因组内接触变化与染色质环因子CTCF和EBV基因组凝集素的全球结合。我们发现，PARP抑制导致EBV外种皮内总的独特基因组内相互作用较少，但也形成了不同于未处理外种皮的新染色质环。这项研究还表明，PARP抑制改变了染色质环最受影响的区域的基因表达。我们观察到，PARP1抑制不会改变黏附素结合位点，但会增加其在这些位点的结合频率。综上所述，这些发现表明PARP在调节全球EBV染色质结构和潜在基因表达方面具有重要作用。

PubMed免责声明

利益冲突声明

Paul M.Lieberman是Vironika有限责任公司的创始人和顾问。其余作者声明没有竞争利益。

数字

图1
图1。EBV 3D染色质构象因潜伏期类型和PARP抑制而改变。
A类具有I型潜伏期（Mutu，绿色）或III型潜伏期的人类EBV+B细胞CTCF ChIP-seq谱，归一化为输入染色质。B类HiC工作流示意图，随后是EBV富集和测序。该地物是使用BioRender创建的。C类在从HiC矩阵衍生的I型潜伏期EBV基因组（Mutu）中，所有DNA-DNA接触的圆形图，显著性<0.05。左边的圆圈图代表对照组（未经处理的基因组，蓝色），右边代表使用2.5µM olaparib处理的I型基因组（红色）。D类线性化I型EBV基因组（Mutu），具有连接源自HiC基质的DNA-DNA接触的弧。蓝色弧代表在对照基因组中更常见的染色质环，红色弧代表在奥拉帕林治疗的基因组中更常观察到的染色质循环，黑色弧是在对照和治疗之间保持不变的循环。E类圆形图（如中所述(C类))用于未经治疗（左，蓝色）和奥拉帕林治疗（右，红色）的III型EBV基因组（LCL）。F类线性化III型EBV基因组（LCL），如(D类).
图2
图2。PARP抑制后，病毒基因表达失调。
A类主成分分析（PCA）通过治疗（对照组或2.5µM olaparib）分离I型EBV潜伏期（Mutu）和III型EBV延迟期（LCL）人类B细胞。利用生物重复物从RNA-seq数据集获得的数据。B类火山图显示了Mutu细胞系中奥拉帕林治疗后基因表达失调，虚线左侧表示PARP抑制后基因下调，右侧表示PARP抑制剂后基因上调。显示的基因在第页 < 0.05和FDR<0.05。具有2倍变化和q个 < 多次试验校正（FDR）后0.01被视为显著差异表达。C类火山图显示了LCL中奥拉帕林治疗后基因表达失调，如(B类). 具有2倍变化和q个 < 多次试验校正（FDR）后0.01被视为显著差异表达。D类PARP抑制后LCL中RNA-seq失调基因的RT-qPCR验证。条形图表示每个治疗组三个生物重复体的平均表达，每个重复体分别归一化为18S表达。(N个 = 3，平均值±SD）。各组通过配对学生的t吨假设方差相等的检验（双尾）。(*=第页 ≤ 0.05, **=第页 ≤ 0.01, ***第页 =≤0.001）源数据作为源数据文件提供。E类使用五组不同的引物对RPMS1的表达进行RT-qPCR验证，覆盖基因中的不同外显子。源数据作为源数据文件提供。条形图表示每个处理三个生物重复的平均表达(N个 = 3，平均值±SD）。按配对学生的分组进行比较t吨假设方差相等的检验（双尾）。(*=第页 ≤ 0.05, **=第页 ≤ 0.01, ***第页 =≤0.001).
图3
图3。PARP抑制后，凝集素-染色质结合频率增加。
A类在I型EBV潜伏期细胞系Mutu中PARP抑制后，ChIP-seq追踪CTCF（绿色）、RAD21（凝集素成分，蓝色）和RAD21。所有ChIP-seq轨迹均归一化为输入染色质，并与EBV基因组对齐。B类ChIP-seq轨道（如中所述(A类))III型潜伏期EBV细胞系LCL。C类LCL中放大的RAD21结合谱，在PARP抑制之前（蓝色）或之后（红色），与同一细胞系中PARP抑制之后（绿色）或之前（橙色）的CTCF结合谱对齐。D类凝集素（RAD21，SMC3）和CTCF的LCL ChIP-seq轨迹放大区域的ChIP-qPCR验证，归一化为输入染色质并在IgG上折叠变化。源数据作为源数据文件提供。取三次独立分析的平均值(N个 = 3，平均值±SD）。各组通过配对学生的t吨假设方差相等的检验（双尾）。(*=第页 ≤ 0.05, **=第页 ≤ 0.01, ***=第页 ≤ 0.001).
图4
图4。HiC、ChIP-seq和RNA-seq比对数据集。
顶部面板“HiC分析”将对照组和2.5µM olaparib处理的LCL之间染色质环的差异与EBV基因组进行比对。蓝色弧代表在对照基因组中更常见的染色质环，红色弧代表在奥拉帕林治疗的基因组中更常观察到的染色质循环，黑色弧是在对照和治疗之间保持不变的循环。所有弧代表DNA-DNA相互作用，在静态意义下发生第页 < 平均生物复制品为0.05。中间的面板“RNA-seq”显示与EBV基因组对齐的RNA正向和反向读取。指向上的蓝色峰值表示在对照LCL中更频繁发生的读数，而指向下的红色峰值表示在奥拉帕尼处理的LCL中更频繁发生的读数。具有2倍变化和q个 < 多次试验校正（FDR）后0.01被视为显著差异表达。底部面板“ChIP-seq”将CTCF和粘附素（RAD21）轨道与EBV基因组对齐，有或没有PARP抑制（2.5uM奥拉帕尼治疗72小时）。向上的蓝色峰代表对照样品中CTCF或RAD21更频繁结合的染色质区域，而向下的红色峰代表PARP抑制后CTCF和RAD21更加频繁结合的区域。绿色恒星代表通过峰值呼叫确定为具有统计意义的结合态的峰值。MACS2软件包用于调用下拉样本中的读取富集，而输入样本中的读数富集为峰值。使用基因组算法的bedtools软件包分析不同条件下的峰值分布。使用deepTools可视化数据。
图5
图5。PARP抑制使凝集素的表达和定位保持不变。
A类LCL中每种凝集素成分的RT-qPCR，分别归一化为18S，有和没有奥拉帕林处理。数据显示为olaparib处理的LCL表达的折叠变化除以对照。给出的数据是三个独立实验的平均值。源数据作为源数据文件提供。B类在亚细胞分离后，从对照组或2.5µM olaparib处理的LCL的三个生物复制品中独立收集所有凝集素成分的Western blot。源数据作为源数据文件提供。C类三个LCL生物复制品中凝集素SMC3组分的免疫沉淀（IP），有或没有PARP抑制。在IP前收集输入裂解液，并沿着IP材料进行SMC3和PARP1蛋白印迹。源数据作为源数据文件提供。
图6
图6。PARP抑制改变染色质调节区定位。
显示控制Ⅲ型EBV基因组的PASTIS模型(A类)或奥拉帕林治疗(B类)带有EBV基因组的彩色编码传奇。该模型由HiC矩阵导出。
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