近日, 华盛顿大学 Nandan S. Gokhale教授等研究团队 在《Science》杂志上发表题为“Cellular RNA interacts with MAVS to promote antiviral signaling”的研究论文。该研 究阐述了先天免疫中关键适配蛋白 MAVS(mitochondrial antiviral signaling protein)与细胞RNA之间的全新互作机制。

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在先天免疫系统中,RIG-I样受体(RLR)家族蛋白识别胞质中的病毒RNA,触发下游的线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)。MAVS作为信号适配器,招募多个蛋白质形成MAVS信号体,激活转录因子IRF3和NF-κB,诱导I型和III型干扰素(IFNs)以及其他抗病毒基因的表达(图1)。

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图1 RNA 对 MAVS 信号体的调控

尽管蛋白-蛋白相互作用和翻译后修饰在MAVS信号传导中至关重要,但细胞RNA在MAVS信号体中的作用尚未被揭示。细胞RNA可能通过变构调节、分子向导、分子支架等方式影响蛋白复合体功能。

通过蔗糖密度梯度离心法,研究人员发现在有或没有RNase处理的情况下,激活的MAVS信号小体的密度是不同的,这表明MAVS直接与细胞RNA结合。而且,人类和小鼠的MAVS都与RNA相互作用(图2)。

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图2 MAVS信号体与细胞RNA相关

之后,他们利用红外染料交联和免疫沉淀(irCLIP)研究了一系列MAVS蛋白突变体。他们发现,MAVS通过带有保守无序区的中心结构域与mRNA的3’ 非翻译区发生直接相互作用。这个固有无序区对于MAVS与RNA的结合既是必要的也是充分的(图3)。

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图3 MAVS通过其中心固有无序区与RNA相互作用

为了确定哪些守护蛋白与MAVS相互作用,研究人员评估了在有或没有RNase情况下的互作情况。他们鉴定出当RNA存在时与MAVS相互作用增加或减少的蛋白质。GPX8、GDI2、RAB13和ZNF622的表达是限制水疱性口炎病毒在细胞中复制所必需的(图4)。

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图4 RNA 改变 MAVS 信号体处的功能性蛋白质-蛋白质相互作用

这项研究揭示了细胞RNA在促进MAVS信号小体功能以及促进抗病毒信号传导中的作用,为MAVS信号传导增添了一层重要的调控,并强调了以RNA为中心对其他免疫信号复合物进行类似调控的可能性。”

原文链接:https://doi.org/10.1126/science.adl0429

本期编辑:可爱晨