ABSTRACT Replication fidelity of RNA virus genomes is constrained by the opposing necessities of generating sufficient diversity for adaptation and maintaining genetic stability, but it is unclear how the largest viral RNA genomes have evolved and are maintained under these constraints. A coronavirus (CoV) nonstructural protein, nsp14, contains conserved active-site motifs of cellular exonucleases, including DNA proofreading enzymes, and the severe acute respiratory syndrome CoV (SARS-CoV) nsp14 has 3′-to-5′ exoribonuclease (ExoN) activity in vitro. Here, we show that nsp14 ExoN remarkably increases replication fidelity of the CoV murine hepatitis virus (MHV). Replacement of conserved MHV ExoN active-site residues with alanines resulted in viable mutant viruses with growth and RNA synthesis defects that during passage accumulated 15-fold more mutations than wild-type virus without changes in growth fitness. The estimated mutation rate for ExoN mutants was similar to that reported for other RNA viruses, whereas that of wild-type MHV was less than the established rates for RNA viruses in general, suggesting that CoVs with intact ExoN replicate with unusually high fidelity. Our results indicate that nsp14 ExoN plays a critical role in prevention or repair of nucleotide incorporation errors during genome replication. The established mutants are unique tools to test the hypothesis that high replication fidelity is required for the evolution and stability of large RNA genomes.

Abstract Persistent human papillomavirus (HPV) infection of stratified squamous epithelial cells causes nearly five percent of cancer cases worldwide. HPV-positive oropharyngeal cancers harbor few mutations in the Hippo signaling pathway compared to HPV-negative cancers at the same anatomical site, prompting the hypothesis that an HPV-encoded protein inactivates the Hippo pathway and activates the Hippo effector YAP1. The HPV E7 oncoprotein is required for HPV infection and for HPV-mediated oncogenic transformation. We investigated the effects of HPV oncoproteins on YAP1 and found that E7 activates YAP1, promoting YAP1 nuclear localization in basal epithelial cells. YAP1 activation by HPV E7 required that E7 bind and degrade the tumor suppressor PTPN14. E7 required YAP1 transcriptional activity to extend the lifespan of primary keratinocytes, indicating that YAP1 activation contributes to E7 carcinogenic activity. Maintaining infection in basal cells is critical for HPV persistence, and here we demonstrate that YAP1 activation causes HPV E7 expressing cells to be retained in the basal compartment of stratified epithelia. We propose that YAP1 activation resulting from PTPN14 inactivation is an essential, targetable activity of the HPV E7 oncoprotein relevant to HPV infection and carcinogenesis.