EMG1甲基转移酶活性调控KSHV上游开放阅读框的核糖体占据机制

本研究揭示卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)通过重塑宿主核糖体组成的新机制：病毒利用核糖体生物发生因子EMG1的甲基转移酶活性(N1-Ψ修饰)，特异性调控病毒晚期基因uORFs的翻译起始，显著提升下游主要开放阅读框(CDS)的蛋白表达。这项工作为病毒劫持宿主翻译机器的分子机制提供了关键证据，对理解病毒性肿瘤发生和开发靶向核糖体修饰的抗病毒策略具有重要启示。

　　EMG1甲基转移酶活性影响KSHV uORFs的核糖体占据

Highlights
研究发现EMG1在KSHV裂解复制期间与pre-40S核糖体亚基的关联增强。虽然EMG1缺失对病毒mRNA水平影响甚微，但显著降低病毒蛋白产量。关键发现表明，EMG1的甲基转移酶活性可增强KSHV开放阅读框(ORFs)的翻译效率。

Summary
病毒依赖宿主细胞翻译机器合成自身蛋白。卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)通过独特机制操纵细胞核糖体组成，产生病毒诱导的特化核糖体。这些核糖体能扫描穿透KSHV晚期基因中的上游开放阅读框(uORFs)，从而高效翻译下游主要ORFs。研究揭示了EMG1在裂解复制期间与pre-40S核糖体复合物的增强关联，其缺失导致病毒蛋白表达显著减少和裂解级联受阻，最终造成感染性病毒颗粒产量急剧下降。

EMG1与pre-40S核糖体亚基的增强关联
定量蛋白质组学分析显示，EMG1在KSHV裂解复制期间与pre-40S复合物的化学计量比显著增加。FLAG免疫沉淀证实，与潜伏期相比，裂解期EMG1与PNO1的关联增加3倍。值得注意的是，虽然EMG1 mRNA水平下降40%，但蛋白水平保持稳定，提示病毒直接调控这一过程。通过氨基羧丙基逆转录PCR(aRT-PCR)检测发现，裂解期细胞总18S rRNA 1248位点的m¹acp³Ψ修饰从82%增至92%，而在分离的40S亚基中变化更为显著(67%→93%)。

EMG1对KSHV裂解复制的关键作用
shRNA介导的EMG1敲除(蛋白水平降低96%-98%)对潜伏期细胞的全局翻译无明显影响，但显著干扰病毒生命周期。虽然早期基因ORF57和K8的蛋白表达保持稳定，但晚期蛋白ORF26和ORF65的产量分别下降53%和77%。多核糖体分析显示，EMG1缺失使ORF65 mRNA在多核糖体中的关联减少60%，而ORF57不受影响。最终导致感染性病毒颗粒产量下降69%，重新感染HEK293T细胞的能力显著减弱。

甲基转移酶活性调控uORF翻译的分子机制
双荧光素酶报告系统证实，EMG1缺失使含uORF的ORF34 5'UTR下游报告基因表达降低50%。关键发现是：表达野生型EMG1可挽救这种抑制，而催化活性突变体(RPDI→AAAA)则不能。这表明EMG其甲基转移酶活性(而非支架功能)调控uORF的核糖体占据。18S rRNA 1248位点的三重修饰(假尿苷化、acp³添加和N¹甲基化)位于核糖体P位点，可能通过稳定密码子-反密码子配对来调控翻译起始。

讨论与展望
该研究揭示了病毒重编程宿主翻译机器的精巧策略：KSHV通过ORF11招募EMG1等修饰酶，创建"特化核糖体"来规避uORF的翻译抑制。这一发现不仅阐明了病毒性肿瘤的发病机制，也为开发靶向核糖体RNA修饰的抗病毒药物提供了新思路。未来研究可探索EMG1与BUD23-TRMT112复合物的协同作用，以及这类机制在其他病毒中的普适性。