EB 病毒的極早期蛋白質

EB 病毒的極早期蛋白質 Zta (BZLF1，EB1，ZEBRA 或 Z) 和 Rta (BRLF1 或 R) 在溶裂期中最先表現，為驅動 EB 病毒由潛伏期進入溶裂期的關鍵樞紐 (Amon and Farrell, 2005; Ragoczy et al., 1998; Speck et al., 1997; Tsurumi et al., 2005;

Zalani et al., 1996)。Zta 是由 BZLF1 基因所表現，BZLF1 基因在 EB 病毒基因

Chevallier-Greco et al., 1986; Giot et al., 1991; Holley-Guthrie et al., 1990)。

Zta 蛋白質

Zta 蛋白質是由 245 個胺基酸所組成，其 N 端為轉錄活化區 (transactivation

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domain)，C 端則包含了 DNA 結合區 (DNA binding domain) 及同型二聚體形成 區 (dimerization domain)。Zta 是 bZIP (basic leucine zipper) 家族的轉錄因子，其 序列及結構與 c-Jun、c-Fos 等 activation protein-1 (AP-1) 轉錄因子具有同源性，

但具有其自身獨特的 DNA 結合區與同型二聚體形成區 (Chang, et al., 1990)。Zta 能夠與特定的 AP-1 結合序列或 Zta-responsive elements (ZREs) 序列結合，進而 活化自身或其他基因的表現 (Chang, et al., 1990; Farrell et al., 1989; Flemington and Speck, 1990a; Lieberman et al., 1990)；其中典型的 ZRE 序列為 TGTGCAA 相似序 列 (T-G/T-T/A-G-T/C-G/C/A-A) (Lieberman, et al., 1990)。

Zta 偏好結合於受甲基化修飾的 ZREs 上 (Bergbauer et al., 2010; Bhende et (Chen et al., 2011)；或其與 CREB-binding protein (CBP) 結合可提升組蛋白乙醯轉 移酶 (histone acetyltransferase) 的活性，進而影響轉錄作用 (Chen et al., 2001a)。

Zta 也會與 DNA 修補機制相關的蛋白質 53BP1 結合，進而增進病毒的複製能力 (Bailey et al., 2009)。另一方面，細胞內存在著能夠抑制 Zta 轉錄活性的蛋白質，

如 B 細胞特有的轉錄因子，Oct-2，其與 Zta 結合後會抑制 Zta 活化溶裂期基因 的能力，使病毒以潛伏期存在於 B 細胞中 (Robinson et al., 2012)。

Rta 蛋白質

Rta 蛋白質是由 605 個胺基酸所組成，其 N 端為 DNA 結合區 (1-280 胺基 酸)，C 端為轉錄活化區 (416-605 胺基酸)，在第 1 至 232 個胺基酸的位置為形 成同型二聚體 (homodimer) 的區域 (Manet et al., 1991)，且其具有進核序列 (nuclear localization signal，NLS)，為 ⁴¹⁰KRKK⁴¹³ (Hsu et al., 2005) (圖 1-5)。Rta 主 要藉由結合至啟動子上的 Rta-respoonse element (RRE) 而促進下游基因的表現。

標準的 RRE 序列模式為 GNCCN9GGNG，其中 N 表示任何鹼基，N9 則表示 C 與 G 之間須包含九個核苷酸 (Chen et al., 2005; Gruffat and Sergeant, 1994)。藉由 辨識這段保守性序列，Rta 會形成同型二聚體結合在 RRE 上 (Manet, et al., 1991)，

進而活化下游基因 (Gruffat et al., 1990; Gruffat and Sergeant, 1994)。EB 病毒的 BHRF1 是最早被發現能藉由 RRE 序列而被 Rta 活化的基因 (Hardwick et al., 1988)，之後發現 Rta 也能結合至 BMRF1、BMLF1、BHLF1 及 BALF2 等 EB 病 毒基因的 RRE 上，活化其基因的表現 (Gruffat et al., 1992; Holley-Guthrie, et al., 1990; Hung and Liu, 1999; Quinlivan, et al., 1993)。

Rta 轉錄活性的調控

Rta 可與其他蛋白質相互作用以調控下游基因。例如 Rta 與 CREB-binding protein (CBP) 的結合能增強 Rta 本身的轉錄活性 (Swenson et al., 2001)。Rta 能經 由宿主蛋白質 E2F 及 upstream stimulatory factor (USF) 的協助而活化 BALF5 啟動子 (Liu, et al., 1996a; Hung et al., 2015)；往後研究證明其亦能與 TAF4 結合以

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活化一些不含 TATA box 的啟動子，包括 BALF5、BNLF1 和人類雄性激素受體 (human androgen receptor) 的啟動子 (Yang and Chang, 2013)。此外，Rta 也能與宿 主蛋白質 MBD1-containing chromatin-associated factor 1 (MCAF1) 及 Specific protein (Sp1) 形成 Rta-MCAF1-Sp1 複合體，間接性地結合至含有 Sp1/Sp3 結合 protein kinase (MAPK)、Jun amino-terminal kinases (JNK) 或 extracellular-regulated kinase (ERK) 等訊息傳導路徑，促使轉錄因子 ATF2 磷酸化使之能結合在 Zta 啟 動子 (Zp) 上，進而活化 Zta 的表現 (Adamson et al., 2000; Lee et al., 2008)。

許 多 研 究 指 出 ， Rta 的 功 能 可 受 到 後 轉 譯 修 飾 的 調 控 。 後 轉 譯 修 飾 (post-translational modifications, PTMs) 是指蛋白質在轉譯合成之後所發生的共價 鍵結化學修飾，其能藉由改變蛋白質的化學性質、結構或代電性等特性而影響蛋 白質的功能，其中包括甲基化、乙醯化、磷酸根修飾、泛素修飾 (ubiquitination) 及 SUMO 修飾 (sumoylation) (Seo and Lee, 2004)。Rta 蛋白質的 Lys19、Lys213 和

Lys517 可 受 到 SUMO-1 的 修 飾 而 使 Rta 的 轉 錄 活 性 提 升 (Chang et al., 2004a)，而人類的 SUMO E3 連接酶 (E3 ligase) PIAS1、PIASxα 和 PIASxβ 能穩 定 Rta 的 SUMO-1 修飾同時促進其轉錄活性 (Chang, et al., 2004a; Liu et al., 2006)。此外，宿主蛋白質 RanBPM 的過量表現也會增加 Rta 被 SUMO-1 修飾 的程度，進而增強 Rta 對 BMLF1 及 P21 的轉錄活化 (Chang et al., 2008)。Rta 蛋 白 質 上 的 Lys426 、 Lys446 、 Lys517 和 Lys 530 則 會 被 SUMO-2/3 修 飾 (Heilmann et al., 2010)，而在 B95-8 EB 病毒株中所缺少的蛋白質 LF2 (Parker et al., 1990) 可與 Rta 結合，增加 Rta 被 SUMO-2/3 修飾的程度 (Calderwood et al., 2008; Calderwood et al., 2007)。本實驗室先前的研究發現，屬於 SUMO-targeted ubiquitin ligase (STUbLs) 家 族 的 RING-finger protein 4 (RNF4) 會 辨 認 被 SUMO-2 修飾的 Rta，並對 Rta 進行泛素化修飾而降低其穩定性，降低 Rta 對下 游基因的轉錄活性 (Yang et al., 2013)。另外，在 EB 病毒溶裂期啟動約 12 小時 之後，可觀察到 Rta 上有磷酸化的修飾，但其功能目前仍尚未釐清 (Zacny et al., 1998)。

Rta 大多位於細胞核內以行使其轉錄活性，但仍有少量的 Rta 存在於細胞質 中 (Cox, et al., 1990)。Rta 上含有進核序列 (NLS)，若將 Rta 的 NLS 突變則 Rta 無法進入細胞核，其將不能活化 BGLF5 的啟動子，然而此突變株卻依然能活化 BRLF1 及 BZLF1 啟動子，並且在含有 EB 病毒的細胞株中具有活化溶裂期的能 力 (Hsu, et al., 2005)。另外，LF2 能改變 Rta 的分布使其由細胞核移動至細胞質，

因而導致 Rta 的轉錄活性下降，然而此抑制作用與前述中 LF2 所造成的 Rta 的 SUMO-2/3 修飾並無關聯 (Heilmann, et al., 2010)。

10 1998)。若將 Rta 表現於與接觸性抑制的纖維母細胞 (contact-inhibited fibroblast) 或人類骨癌 (osteosarcoma) 細胞株中，則會偵測到 E2F1 與 E2F4 增加，且 Rb、 屬於腫瘤壞死因子受體家族 (tumor necrosis receptor superfamily)，常過度表現於不 同類型的惡性腫瘤中；在 EB 病毒感染的淋巴癌細胞株中，Rta 能活化 DcR3 以 抑制細胞凋亡，並避免 EB 病毒受免疫系統攻擊 (Ho, et al., 2007)，而在 EB 病毒 感染的鼻炎癌細胞中，Rta 及 LMP-1 會透過 PI3K 及 nuclear factor-kappaB (NF-κB) 活 化 DcR3 進 而 抑 制 細 胞 凋 亡 ， 此 現 象 有 助 於 EBV 相 關 癌 細 胞 (EBV-associated cancer cells) 躲避宿主免疫系統而獲得生存優勢，並增強了腫瘤細

胞的遷移 (migration) 及侵襲 (invasion)，因而增加了癌症轉移 (metastasis) 的機率

(Ho et al., 2009)。另一方面，Rta 可藉由增加 E2F1 結合至干擾素調節因子 3 (interferon regulatory factor 3, IRF-3) 的啟動子上，進而抑制 IRF-3 的表達，削弱 干擾素的產生 (Zhu et al., 2014)。Rta 也能經由活化 ERK 路徑而促進自噬作用 (autophagy)，並影響病毒的溶裂期進程 (Hung et al., 2014)。