Human cytomegalovirus (HCMV) is a ubiquitous human pathogen of high clinical relevance. Despite intensive research of virus-host interaction, crucial details still remain unknown. In this study, the role of the cellular peptidyl-prolyl cis/trans isomerase Pin1 during HCMV infection was investigated. Pin1 is able to recognize phosphorylated serine/threonine-proline motifs and regulates the structural conformation, stability and function of its substrates. Concerning HCMV replication, our recent studies revealed that Pin1 plays an important role in viral nuclear egress by contributing to the depletion of the nuclear lamina at distinct sites through the cis-trans conversion of lamin proteins. Here, novel data illustrate the HCMV-induced upregulation of Pin1 including various cell types being permissive, semi-permissive or non-permissive for productive HCMV replication. Addressing the question of functional impact, Pin1 knock-out (KO) did not show a measurable effect on viral protein expression, at least when assessed by Western blot analysis. Applying highly sensitive methods of qPCR and plaque titration, a pharmacological inhibition of Pin1 activity, however, led to a significant decrease of viral genome equivalents and production of infectious virus, respectively. When focusing on the identification of viral proteins interacting with Pin1 by various coimmunoprecipitation (CoIP) settings, we obtained positive signals for (i) the core nuclear egress complex protein pUL50, (ii) the viral mRNA export factor pUL69 and (iii) the viral DNA polymerase processivity factor pUL44. Confocal immunofluorescence analysis focusing on partial colocalization between Pin1 and the coexpressed viral proteins pUL50, pUL69 or pUL44, respectively, was consistent with the CoIP experiments. Mapping experiments, using transient expression constructs for a series of truncated protein versions and specific replacement mutants, revealed a complex pattern of Pin1 interaction with these three early regulatory HCMV proteins. Data suggest a combination of different modes of Pin1 interactions, involving both classical phosphorylation-dependent Pin1 binding motifs and additional phosphorylation-independent binding sites. Combined, these results support the concept that Pin1 may play an important role in several stages of HCMV infection, thus determining viral replicative efficiency.

中文翻译：

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肽基脯氨酰顺式/反式异构酶 Pin1 与人类巨细胞病毒的三种早期调节蛋白相互作用。

人类巨细胞病毒 (HCMV) 是一种普遍存在的具有高度临床相关性的人类病原体。尽管对病毒-宿主相互作用进行了深入研究，但关键细节仍然未知。在这项研究中，研究了细胞肽基-脯氨酰顺/反异构酶 Pin1 在 HCMV 感染过程中的作用。Pin1 能够识别磷酸化的丝氨酸/苏氨酸-脯氨酸基序并调节其底物的结构构象、稳定性和功能。关于 HCMV 复制，我们最近的研究表明，Pin1 通过 lamin 蛋白的顺反转换导致不同位点的核层耗竭，从而在病毒核出口中发挥重要作用。在这里，新数据说明了 HCMV 诱导的 Pin1 上调，包括允许的各种细胞类型，半允许或不允许生产性 HCMV 复制。解决功能影响的问题，至少在通过蛋白质印迹分析评估时，Pin1 敲除 (KO) 未显示对病毒蛋白表达的可测量影响。然而，应用高度敏感的 qPCR 和噬菌斑滴定方法，对 Pin1 活性的药理学抑制分别导致病毒基因组当量和感染性病毒的产生显着减少。当专注于通过各种共免疫沉淀 (CoIP) 设置鉴定与 Pin1 相互作用的病毒蛋白时，我们获得了 (i) 核心核出口复合蛋白 pUL50、(ii) 病毒 mRNA 输出因子 pUL69 和 (iii) 病毒的阳性信号。 DNA聚合酶持续合成因子pUL44。共聚焦免疫荧光分析分别侧重于 Pin1 和共表达的病毒蛋白 pUL50、pUL69 或 pUL44 之间的部分共定位，与 CoIP 实验一致。对一系列截短蛋白版本和特定替代突变体使用瞬时表达构建体的映射实验揭示了 Pin1 与这三种早期调节性 HCMV 蛋白相互作用的复杂模式。数据表明 Pin1 相互作用的不同模式的组合，涉及经典的磷酸化依赖性 Pin1 结合基序和额外的磷酸化非依赖性结合位点。综合起来，这些结果支持 Pin1 可能在 HCMV 感染的几个阶段发挥重要作用的概念，从而决定病毒的复制效率。分别与 CoIP 实验一致。对一系列截短蛋白版本和特定替代突变体使用瞬时表达构建体的映射实验揭示了 Pin1 与这三种早期调节性 HCMV 蛋白相互作用的复杂模式。数据表明 Pin1 相互作用的不同模式的组合，涉及经典的磷酸化依赖性 Pin1 结合基序和额外的磷酸化非依赖性结合位点。综合起来，这些结果支持 Pin1 可能在 HCMV 感染的几个阶段发挥重要作用的概念，从而决定病毒的复制效率。分别与 CoIP 实验一致。对一系列截短蛋白版本和特定替代突变体使用瞬时表达构建体的映射实验揭示了 Pin1 与这三种早期调节性 HCMV 蛋白相互作用的复杂模式。数据表明 Pin1 相互作用的不同模式的组合，涉及经典的磷酸化依赖性 Pin1 结合基序和额外的磷酸化非依赖性结合位点。综合起来，这些结果支持 Pin1 可能在 HCMV 感染的几个阶段发挥重要作用的概念，从而决定病毒的复制效率。揭示了 Pin1 与这三种早期调节性 HCMV 蛋白相互作用的复杂模式。数据表明 Pin1 相互作用的不同模式的组合，涉及经典的磷酸化依赖性 Pin1 结合基序和额外的磷酸化非依赖性结合位点。综合起来，这些结果支持 Pin1 可能在 HCMV 感染的几个阶段发挥重要作用的概念，从而决定病毒的复制效率。揭示了 Pin1 与这三种早期调节性 HCMV 蛋白相互作用的复杂模式。数据表明 Pin1 相互作用的不同模式的组合，涉及经典的磷酸化依赖性 Pin1 结合基序和额外的磷酸化非依赖性结合位点。综合起来，这些结果支持 Pin1 可能在 HCMV 感染的几个阶段发挥重要作用的概念，从而决定病毒的复制效率。