我国的科研团队发现了一种新的受体,用于病毒DNA的自然免疫识别
2020-04-21 17:52:00 来源:新华网
新华社天津7月19日电(张建新吴俊辉)人体如何才能准确检测到病毒入侵并及时启动抗病毒免疫反应以消灭病毒?它的物质基础和分子机制是什么?这是生物医学领域的重要科学问题之一。
7月19日,学术期刊《科学》在网上发表了一篇由中国工程院院士、南开大学校长曹雪涛团队撰写的长篇研究论文。据报道,该研究小组发现了一种新的人体自然免疫识别受体(hnRNP-A2B1),用于检测和识别入侵的病毒DNA。像“哨兵”一样,受体分子可以特异性识别细胞核中的病毒DNA,然后激活自然免疫信号通路并诱导干扰素产生,并启动自然免疫反应以消除DNA病毒感染。
细胞核中抗病毒“哨兵”的发现为天然免疫和炎症的研究开辟了新的方向,也为抗病毒治疗和预防炎症性疾病的潜在药物研发提供了新的靶点。
多年来,人们一直在研究人体识别外来病原体DNA的分子机制,并取得了重要进展。然而,目前在细胞质中发现了能识别病毒DNA的天然免疫受体,大多数DNA病毒进入细胞核释放病毒基因组DNA,并在感染宿主细胞后在细胞核中复制。然而,科学界还不清楚细胞核中是否存在对病毒DNA特异的天然免疫识别分子。
为了筛选细胞核内能识别病毒DNA的天然免疫受体,在国家自然科学基金和科技部的支持下,院士与南开大学生命科学学院副教授王磊、第二军医大学医学免疫学国家重点实验室讲师文共同完成了对细胞核内能识别病毒DNA的天然免疫受体的筛选。 首先使用生物素标记的病毒基因组DNA从细胞核提取物中沉淀出DNA结合蛋白,并进行质谱分析,以确定能结合病毒基因组DNA的蛋白分子的存在。 另一方面,他们通过双向电泳结合质谱检测,发现在DNA病毒感染后从细胞核转移到细胞质的蛋白质分子激活了天然免疫信号通路。
综合以上两个技术体系的研究成果,他们获得了23个候选分子。通过随后的体内和体外一系列天然免疫效应和抗病毒功能筛选,该团队最终将异源核核糖核蛋白A2B1鉴定为能够识别病毒DNA并诱导抗病毒干扰素产生的核心DNA天然免疫识别受体。
随后,研究小组研究了识别细胞核中的病毒DNA后,hnRNPA2B1如何激活自然免疫的特定分子机制。此外,该团队还发现hnRNPA2B1可以促进已知的DNA识别受体和信号分子(如cGAS、IFI16、STING等)的m6A修饰和成核作用。从而扩增和增强这些已知的细胞质天然免疫分子信号通路,以诱导更多的干扰素产生,并有效地刺激抗病毒天然免疫反应。
研究表明,核糖核酸结合蛋白2B1作为一种核糖核酸结合蛋白分子,在没有感染的情况下保持其正常的核糖核酸相关功能。然而,当细胞感染了脱氧核糖核酸病毒后,它可以识别细胞核中的外源脱氧核糖核酸,并产生功能性“极化”,进而作为脱氧核糖核酸识别受体发挥抗病毒的天然免疫激活作用。本研究为自然免疫识别和信号转导的机制研究提供了新的思路,加深了人们对自然免疫抗病毒的认识。