近期武汉大学舒红兵院士在病毒学期刊PLOS Pathogens发表文章“ZFYVE1 negatively regulates MDA5- but not RIG-I-mediated innate antiviral response”。研究表明ZFYVE1负向调节MDA5介导的天然抗病毒反应。
天然免疫系统是宿主抵抗微生物感染的第一道防线。在病毒感染时，病原体识别受体（PRRs）可以识别病原体相关分子模式（PAMPs），进而触发一系列信号反应，诱导I型干扰素（IFN）、促炎细胞因子和其他下游抗病毒效应蛋白产生。从而有效抑制病毒复制。
病原体识别受体是宿主识病原并启动免疫反应的重要蛋白。在细胞质中RIG-I和MDA5尤其重要，他们通过识别不同的RNA病毒，建立抗病毒免疫反应。本研究鉴定了ZFYVE1 作为MDA5的负向调节基因介导天然免疫反应。
首先作者通过体外基因敲低实验证明ZFYVE1基因缺失加强了EMCV和poly(I:C)-HMW（MECV和poly(I:C)-HMW被MDA5特异性识别）诱导的IFNB1, ISG56 和CXCL10基因转录，而没有影响SeV、VSV和poly(I:C)-LMW（SeV、VSV和poly(I:C)-LMW被RIG-I受体识别）诱导的基因表达。
进一步实验证明在ZFYVE1 敲低提高了EMCV诱导的下游信号通路的活化。小鼠实验也有相同的结果。这些结果证明了ZFYVE1 缺失促进了MDA5，而不是RIG-I，介导的信号通路.
图1：鉴定ZFYVE1为MDA5的负向调节剂
随后作者用EMCV和VSV 感染ZFYVE1基因敲除小鼠和野生型小鼠。结果显示在EMCV感染的实验中，ZFYVE1基因敲除小鼠的血清中IFN-β和TNF-ɑ 表达水平更高，EMCV的病毒拷贝数和病毒滴度也显著降低，ZFYVE1基因敲除小鼠对EMCV诱导小鼠死亡有更强的抵抗力。而在VSV感染小鼠实验中没有显著变化。
图2：ZFYVE1缺失提高了MDA5介导的抗病毒反应
接下来作者研究了ZFYVE1对MDA5介导的先天免疫应答的抑制作用的分子机制。免疫共沉淀结果显示ZFYVE1与MDA5存在相互作用，且N端为相互作用结构域。另一方面，MDA5的N端串联CARD结构域和中间解旋酶结构域可以独立地与ZFYVE1相互作用。这些结果表明ZFYVE1可以靶向MDA5发挥它的功能活性。
图3：ZFYVE1与MDA5相互作用
作者通过Pull-down和“foot-print”实验证明了ZFYVE1与MDA5竞争结合poly（I:C）和EMCV。
图4：ZFYVE1与MDA5竞争结合病毒RNA
因为MDA5的N末端串联CARD形成功能性寡聚物对VISA激活很重要。所以作者通过实验证明了ZFYVE1通过N端结构域抑制MDA5寡聚，从而发挥它的功能。
总而言之，作者通过一系列实验证明了：
- ZFYVE1是MDA5介导抗病毒反应的负向调节基因
- ZYFE1基因敲小鼠EMCV的病毒拷贝数和病毒滴度显著降低，且小鼠对EMCV诱导小鼠死亡有更强的抵抗力。
- ZFYVE1通过与MDA5竞争结合病毒RNA并影响MDA5寡聚，从而抑制MDA5介导的抗病毒反应。
原文链接：
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=
10.1371/journal.ppat.1008457
