RANBP2环孢素同源结构域与MX2互作调控HIV-1衣壳对核孔蛋白依赖性的分子机制

这篇研究揭示了RANBP2/NUP358的环孢素同源结构域（Cyp）与抗病毒蛋白MX2的协同作用机制，通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建RANBP2ΔCyp细胞模型，发现该结构域缺失会显著降低HIV-1/2感染效率并减弱MX2抗病毒活性。研究证实RANBP2-Cyp通过直接结合病毒衣壳（CA）调控核输入通路选择，影响整合位点偏好性，并改变HIV-1对核孔蛋白（Nups）的依赖性，为理解宿主因子调控HIV感染提供了新视角。

　　

RANBP2-Cyp结构域在HIV感染中的核心作用

作为核孔复合体（NPC）最大组分的RANBP2（NUP358），其C端环孢素同源结构域（Cyp）在HIV感染过程中的功能一直存在争议。通过精确的CRISPR-Cas9基因编辑技术，研究团队构建了内源性表达RANBP2_ΔCyp的HT1080细胞模型，揭示了该结构域在病毒生命周期中的多重调控作用。

MX2定位与CA结合的分子基础

免疫荧光实验证实，RANBP2_ΔCyp细胞中MX2仍能正常定位于核膜，且NUP153等核孔蛋白表达未受影响。体外CA纳米管结合实验发现，野生型HIV-1 CA与RANBP2_ΔCyp的结合效率仅轻微降低，而G89V突变体CA结合反而增强，表明存在Cyp依赖和非依赖的双重结合模式。这一发现解释了为何RANBP2敲除与Cyp结构域缺失表型不完全一致。

病毒感染的精细调控网络

在单周期感染实验中，RANBP2_ΔCyp使HIV-1_WT感染效率降低2.3倍，但对G89V CA突变体影响甚微。值得注意的是，MX2对HIV-1_WT的抗病毒活性在RANBP2_ΔCyp细胞中显著减弱，而其对G89V CA的感染增强效应也消失。通过构建D3126N/K3129H点突变细胞系，证实这些关键氨基酸残基对CA结合的特异性决定MX2敏感性。

不同慢病毒的差异化调控

HIV-2对RANBP2-Cyp缺失表现出更高敏感性（感染降低4.4倍），而SIVmac和SIVagmTAN则完全不受影响。TRIM-BP2Cyp嵌合蛋白实验揭示，HIV-1与HIV-2 CA通过不同残基与RANBP2-Cyp互作，这种物种特异性差异可能与病毒进化适应有关。非灵长类慢病毒EIAV和FIV的感染则始终保持RANBP2-Cyp非依赖性。

基因组整合的远程调控

全基因组整合位点分析显示，RANBP2_ΔCyp和CypA^-/-细胞均表现出基因密集区、SPADs和CpG岛整合增加的特征。有趣的是，MX2对整合位点的调控作用（减少基因密集区整合）在Cyp互作缺失条件下依然存在，提示MX2可能通过独立于CA-Cyp互作的机制影响核心解体时机。

核孔蛋白依赖性的重编程

系统性siRNA筛选发现，RANBP2-Cyp缺失使HIV-1_WT对NUP155敲除的敏感性急剧升高，而对NUP107/93的依赖性降低。更引人注目的是，在RANBP2_ΔCyp背景下，NUP88/214等胞质环核孔蛋白的敲除竟导致MX2增强HIV-1感染，这种表型转换与G89V CA突变体相似，提示RANBP2-Cyp通过调控核输入通路选择决定MX2的功能输出。

该研究不仅阐明了RANBP2-Cyp结构域在HIV感染中的多层面调控机制，更为靶向宿主因子的抗病毒策略提供了理论依据。通过精确操控NPC组分，研究揭示了病毒衣壳与核孔蛋白网络的复杂互作如何决定感染结局，为理解其他核转运依赖性病原体的感染机制提供了范式。