繼發表Nature後,徐安龍團隊首次發現胞質核酸新型傳感器

在過去的二十年中,新興研究表明,屬於解旋酶超家族2(SF2)的DExD / H盒解旋酶在抗病毒先天免疫中起著至關重要的作用。但是,與SF2共享一個保守的解旋酶核心的解旋酶SF1的抗病毒功能鮮為人知。

2019年11月4號,中山大學生命科學院徐安龍團隊在Nature Cell Biology上在線發表了題為Mitochondria-localised ZNFX1 functions as a dsRNA sensor to initiate antiviral responses through MAVS的研究論文。研究表明ZNFX1,解旋酶SF1的鋅指NFX1型,是干擾素(IFN)刺激的線粒體定位dsRNA傳感器,它專門限制RNA病毒的複製。ZNFX1可以在RNA病毒感染的早期誘導IFN和ISG表達,從而形成RLR信號的正調控環

2019年4月10日,耶魯大學David G. Schatz,Xiong Yong及北京中醫藥大學徐安龍共同通訊在Nature在線發表題為“Transposon molecular domestication and the evolution of the RAG recombinase”的研究論文,該研究從文昌魚ProtoRAG轉座酶的冷凍電子顯微鏡結構開始,鑑定了其氨基酸殘基和結構域,其獲得或喪失功能支持RAG偶聯裂解的傾向,它對不對稱DNA底物的偏好並且它無法在細胞中進行轉座。研究結果揭示了抑制RAG介導的轉座的雙層機制,闡明瞭V(D)J重組的進化,並提供了控制轉座子分子歸化的原理的見解。

繼發表Nature後,徐安龍團隊首次發現胞質核酸新型傳感器

先天免疫系統是宿主抵抗病原體入侵的第一道防線。病毒感染後,病毒來源的核酸主要由兩個胞質核酸傳感器感應,DNA傳感器環狀鳥苷單磷酸-腺苷單磷酸合酶(cGAS)和視黃酸誘導型基因I(RIG-I)受體(RLR),包括RIG-1和MDA5。除了這些眾所周知的核酸傳感器以外,還已經在許多細胞類型中鑑定出許多其他核酸傳感器,包括幾種DExD / H盒解旋酶,以補充RLR和cGAS7的功能。例如,DDX60參與RIG-I依賴性和非依賴性抗病毒反應,DDX1,DDX21和DHX36解旋酶與TRIF形成複合物以感測樹突狀細胞中的dsRNA9,DHX9介導NLRP9b對dsRNA延伸的識別並形成炎性複合物以促進dsRNA延伸。這些新的研究突出了DEXD/H盒螺旋酶在抗病毒免疫應答中的關鍵作用,它們屬於Helicase超家族2(SF2)。然而,作為許多其它螺旋酶的不同超家族,儘管這些蛋白共享由具有ATP酶活性和RNA結合能力的兩個串聯的recA結構域組成的保守核心,但是HelicaseSF1很少被表徵為感測病原性核酸。

將病毒衍生的核酸與胞質病毒傳感器結合後,可以募集兩個銜接子MAVS和STING來誘導I型IFN的產生以及許多具有抗病毒活性的干擾素刺激基因(ISG)。例如,Mx1基因產物是病毒進入的抑制劑,IFITM家族可在病毒穿過細胞的脂質雙層之前阻止感染,PKR通過eIF2a延伸的磷酸化來阻止病毒翻譯因子,而系鏈素則導致病毒體在感染的細胞表面上保留。除了抑制特定的病毒生命週期階段外,某些ISG還可以增強先天病原體的感知能力或積極調節IFN信號傳導。例如,聚谷氨醯胺結合蛋白1與逆轉錄的HIV-1 DNA結合並與cGAS相互作用以激活I型IFN反應,RNF128作為E3連接酶,用於K63連接的泛素化和TBK131和人IFN誘導的寡腺苷酸合成酶的激活樣蛋白通過模仿聚泛素介導RIG-I激活。因此,

ISG在多種抗病毒免疫水平上發揮著多種功能。

繼發表Nature後,徐安龍團隊首次發現胞質核酸新型傳感器

線粒體定位的ZNFX1的工作模型充當dsRNA傳感器,通過MAVS啟動抗病毒反應

在這裡,研究人員證明ZNFX1,解旋酶SF1的鋅指NFX1型,是干擾素(IFN)刺激的線粒體定位dsRNA傳感器,它專門限制RNA病毒的複製。病毒感染後,ZNFX1立即通過其ArmDio-型摺疊和p-環結構域識別病毒RNA,然後與線粒體抗病毒信號蛋白相互作用,以引發I型IFN反應,而無需依賴視黃酸誘導型基因I樣受體(RLR) 。簡而言之,就像單獨使用干擾素刺激基因(ISG)一樣,ZNFX1可以在RNA病毒感染的早期誘導IFN和ISG表達,從而形成眾所周知的RLR信號的正調控環。這為抗病毒免疫的複雜性提供了另一層理解。

原文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41556-019-0416-0


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