晚近研究发现,Raf-MEK-ERK信号转导通道可能在病毒的复制增殖过程中起重要的作用。本研究试图通过重点研究Raf-MEK-ERK的上游激活过程,阐明ERK信号转导通道在病毒复制增殖中的机制;根据此研究基础,通过阻断ERK信号转导,验证其影响病毒在宿主细胞中的增殖复制和代谢过程,最终起到抗病毒作用的研究思想;并通过毒理学实验、细胞培养等评价ERK特异性抑制剂在体外抗病毒作用,为研制和开发新型抗病毒药物提供理论基础和实验依据。本项目将细胞信号转导方面的研究进展应用到病毒学研究中,突破传统病毒学的研究思想,从分子水平阐明病毒增殖时与宿主细胞相互作用的物质基础和机制,为全面了解病毒与宿主间相互关系、寻找病毒防治有效的靶基因和开发抗病毒等药物等提供新理论和新途径。
本研究表明,HSV-2的复制能使ERK通路活化,而MEK1/2抑制剂U0126阻断该通路不仅抑制其活化,还可显著抑制病毒的复制。此外,通过RNAi技术分别敲减MEK1或MEK2蛋白,发现仅特异性阻断MEK1 mRNA表达,即可显著地抑制HSV-2的增殖复制,抑制率高达96.8%。这与同时阻断MEK1和MEK2蛋白对病毒复制的作用完全相同。而阻断MEK2分子的表达,对HSV-2的复制未见显著的影响,但能显著影响ERK通路活化、抑制P21蛋白表达,并引起受染细胞凋亡样变化。可能MEK2蛋白不直接参与HSV-2的复制作用,而是通过MEK2-P21蛋白参与调节细胞周期,使得宿主细胞处在凋亡样状态,更有利于病毒的复制。本研究首次证明MEK1和 MEK2在HSV-2复制过程中具有完全不同的功能。该结论可为进一步研究ERK通路各重要蛋白激酶及其亚型的功能和相互作用关系提供一个理想的突破口。此外,本研究还可使得基于该通路的抗病毒药物设计和预防策略研究更具有针对性、特异性。有关ERK通路在病毒复制中的作用及其机制尚有待于进一步深入研究。