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新的类朊粒蛋白能增强人体免疫力

目前由朊粒所引发的疾病均能致死且无法治疗(图)

美国德州大学西南医学中心的科学家们发现人体在细胞水平上对病毒的抵御能力依赖于细胞中类朊粒蛋白质的功能。

这项研究的论文发表在了最新一期的《Cell》杂志上,该研究中,人们首次在细胞中发现了名为“类朊粒”的蛋白质,并证实了该蛋白在人体天然免疫中起着重要的作用,只有通过它人体细胞才能有效抵御来自外界的病毒或其它物质的感染。

该论文的通讯作者,分子生物学家Zhijian Chen教授说:“我们称这种类朊粒蛋白为MAVS(线粒体抗病毒信号)蛋白,通过研究细胞内的这些类朊粒如何行使功能,将有助于我们理解恶性朊粒的作用机理。”

朊粒是只有蛋白质而没有核酸的病毒。是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。目前所有与朊粒感染相关的疾病均非常致命且无法治疗。

这些类朊粒蛋白MAVS通常稀散的分布在线粒体细胞膜上,科学家们使用流行性感冒病毒和肝炎病毒感染细胞,通过观察细胞的反应发现MAVS蛋白改变了结构并和附近其它的MAVS蛋白以非折叠的形式聚合在线粒体的表面,以抵御病毒的感染。

科学家们还提取了这种细胞成分并在实验室下模拟了人类免疫系统,当将这种MAVS蛋白和病毒RNA混合时,MAVS蛋白会持续保持以非折叠形式聚合在一起。

Chen教授说:“令人印象深刻的是,像朊粒一样,这些MAVS蛋白能有效的与线粒体上其它附近的蛋白聚集到一起,这种聚集对于启动细胞免疫反应释放干扰素分子是非常重要的,当MAVS的活力被抑制时,细胞的抗病毒作用也消失了。”

但是MAVS蛋白的这些作用机制仍然不能解释现在由朊粒引发的疾病中,其在宿主体内疯狂复制自身的现象。“这也是我们后面最关注的话题。” Chen教授说道。

英文论文原文摘要:

MAVS Forms Functional Prion-like Aggregates to Activate and Propagate Antiviral Innate Immune Response

In response to viral infection, RIG-I-like RNA helicases bind to viral RNA and activate the mitochondrial protein MAVS, which in turn activates the transcription factors IRF3 and NF-κB to induce type I interferons. We have previously shown that RIG-I binds to unanchored lysine-63 (K63) polyubiquitin chains and that this binding is important for MAVS activation; however, the mechanism underlying MAVS activation is not understood. Here, we show that viral infection induces the formation of very large MAVS aggregates, which potently activate IRF3 in the cytosol. We find that a fraction of recombinant MAVS protein forms fibrils that are capable of activating IRF3. Remarkably, the MAVS fibrils behave like prions and effectively convert endogenous MAVS into functional aggregates. We also show that, in the presence of K63 ubiquitin chains, RIG-I catalyzes the conversion of MAVS on the mitochondrial membrane to prion-like aggregates. These results suggest that a prion-like conformational switch of MAVS activates and propagates the antiviral signaling cascade.

 

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