最近的发现突显了细胞自身RNA在抵御RNA病毒攻击中的新功能。研究人员发现,细胞内的某些RNA分子有助于调节抗病毒信号,这对协调免疫应对病毒威胁至关重要。鉴于RNA作为治疗剂和药物开发靶标的认可度不断提高,这些发现为基于RNA的治疗铺平了道路,这些治疗可能有助于应对感染和自身免疫疾病。
最近的研究揭示了细胞自身RNA在抵御RNA病毒中的重要新角色。科学家发现,细胞内特定的RNA分子有助于调节抗病毒信号,这对复杂协调免疫应对病毒入侵至关重要。
本周,发表在Science上的一篇论文详细描述了细胞RNA如何在控制感染中发挥作用。
研究人员指出:“随着RNA越来越被视为治疗剂和治疗靶标,这为基于RNA的疗法抗击感染和自身免疫疾病打开了可能性。”
西雅图华盛顿大学医学院免疫学教授Ram Savan博士领导了这项研究,Nandan S. Gokhale,Savan实验室的海伦·海·惠特尼和NIH独立研究员奖学金获得者担任主要研究人员。华盛顿大学和杜克大学的合作者也为这项研究作出了贡献。
Savan博士解释说,体内的某些蛋白质充当守卫。当它们检测到RNA病毒时,这些蛋白质通过线粒体抗病毒信号(MAVS)通路激活干扰素。MAVS蛋白位于细胞线粒体外膜上,线粒体是细胞的能量产生组件。
当守卫蛋白识别到病毒RNA时,MAVS蛋白会为其他信号蛋白附着创建平台。这些大型自组装的分子复合物被称为信号体,促进蛋白质-蛋白质之间的相互作用并激活免疫信号。MAVS信号体发出警报信号,触发干扰素和其他抗病毒因子,启动针对病毒的各种防御机制。
“虽然蛋白质的相互作用和修饰对于通过MAVS信号体进行抗病毒信号传导至关重要,”Savan博士表示,“我们的研究强调了细胞RNA分子在这一机制中的关键作用。我们指出了特定宿主RNA和蛋白质对于有效调节干扰素的重要性。”
研究人员强调,这种抗病毒反应需要一种微妙的平衡——它必须具有足够的威力以消灭病毒,而不造成组织损伤或引发自身免疫疾病。先前的研究将过度活跃的干扰素通路与狼疮和其他自身免疫疾病联系在一起。
在这项研究之前,研究人员了解到RNA相互作用可以以各种方式改变蛋白质复合物的功能——例如,作为引导、伴侣或结构支持。
然而,RNA如何影响免疫信号的形成和功能的过程尚未被理解。华盛顿大学和杜克大学的研究人员旨在调查细胞RNA在细胞的守卫蛋白结合时如何影响线粒体抗病毒信号蛋白。
他们的实验表明,细胞RNA可能有助于在细胞的守卫蛋白检测到病毒RNA后激活MAVS信号体。
此外,他们发现MAVS直接与宿主RNA结合,并通过MAVS蛋白的一个灵活区域与其相互作用。这些相互作用可能增强宿主RNA调节抗病毒响应所需因子的能力。
研究人员确定了在施加RNA降解酶处理的情况下,与MAVS相互作用的蛋白质,从而确定了在存在RNA时与MAVS相互作用增加或减少的蛋白质。随后,他们筛选这些蛋白质,以确定哪些有助于干扰素诱导,并且对限制病毒复制是必要的。
最终,研究人员确认他们的实验验证了细胞RNA在增强MAVS信号体和因此抗病毒信号功能中的作用。这些发现为理解MAVS信号如何被调节提供了新的见解,并暗示RNA可能也在调控其他免疫信号蛋白复合物方面发挥作用。