病毒学研究人员发现,免疫蛋白MDA5的特定蛋白质修饰是我们身体检测和应对病毒及病毒复制的关键。该出版物解释了两种蛋白质修饰如何激活MDA5,这是一种重要的免疫蛋白,能够感知入侵者,限制病毒复制并抵抗感染。这个过程对于防止病毒引起的心脏炎症等后果至关重要。
克里夫兰诊所的病毒学研究人员发现,免疫蛋白MDA5的特定蛋白质修饰是人类身体检测和应对病毒及病毒复制的关键。
《PNAS》期刊的出版物解释了两种蛋白质修饰如何激活MDA5,这是一种重要的免疫蛋白,能够感知入侵者,限制病毒复制并抵抗感染。这个过程对于防止病毒引起的心脏炎症等后果至关重要。
这篇最新的出版物是在克里夫兰诊所佛罗里达研究与创新中心的科学主任Michaela Gack博士实验室的基础上进行的,该实验室致力于改善我们对身体如何检测病毒的理解。该团队的长期目标是可能将这些发现转化为可以对抗多种病毒的抗病毒治疗。
蛋白质修饰是添加到蛋白质上的额外分子或化学基团,通常在蛋白质制造完成后进行。基因提供逐分子创建蛋白质的指令,但这个分子在此过程完成后并不是最终成品。
然后,细胞酶会向蛋白质添加新的片段,以便为特定功能做好准备或者标记蛋白质以便进行破坏。这些蛋白质修饰使我们的身体能够调节某些过程,或者完全停止这些过程。
MDA5是参与人类身体检测病毒的第一步的蛋白质。在MDA5的特定部位进行蛋白质修饰,这是响应病毒的第一步。一个小蛋白叫做ISG15附着在这些部位上——这一过程称为ISGylation,研究的第一作者Lucky Sarkar博士,Gack博士实验室的博士后研究员解释道。
为了探讨这一特定蛋白质修饰在感知病毒中有多关键,研究人员与凯斯西储大学的转基因和靶向设施合作,创建了一个前临床模型,这个模型携带一种缺乏与ISG15结合所需部位的MDA5版本。
“消除蛋白质被修饰的能力几乎与完全删除它有一样的效果,”Sarkar博士说。“数据表明,MDA5的ISG15修饰是激活先天免疫的关键——我们身体的第一道防线。”
在没有MDA5 ISGylation的情况下,脑脊髓心肌炎病毒(EMCV)感染的前临床模型更加严重。病毒复制和心脏炎症明显增加。
Gack博士实验室之前的研究显示,MDA5能够感知许多其他病毒家族,包括冠状病毒和蚊子传播的疾病。
“我们已经证明,MDA5利用ISGylation来感知当病毒入侵我们身体时的情况,”Gack博士说。“MDA5 ISGylation是帮助我们免疫系统应对广泛病毒的关键机制。理解身体如何检测侵入者背后的这些基本过程,对设计广谱抗病毒治疗至关重要。”
Gack博士和Sarkar博士表示,他们的发现可能代表开发广谱抗病毒的第一步。Gack博士解释说,当前应对病毒的研究主要集中在病毒特异性的疫苗或抗病毒治疗上。虽然这些是预防特定感染的优秀工具,但它们是为每种病毒甚至只为一种病毒的特定毒株量身定制的。
“现在,我们在问是否可以调节这些蛋白质修饰,以增强我们自然先天免疫反应,从而为多种病毒感染的发展提供一种广谱抗病毒的方法,”Gack博士说。“这将对新出现的病原体以及在传统方法失败的情况下具有重大影响。”