医学进展
2014年09月号
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在他乡

病毒RNA结构原件改变了宿主对非自身RNA的识别

作者:马驰

病毒个体微小,结构简单,但足以致命。有时因无法识别病毒RNA,宿主无法对其产生应答。华盛顿大学的研究人员通过研究发现,病毒RNA结构原件能改变宿主对非自身RNA的识别。该研究结果刊登在2014的《科学》杂志上。

真核生物mRNA包含5’帽端结构,在N-7位置有甲基组。在高等真核生物中,甲基化也发生在倒数第二和倒数第三核苷酸2’-O的位置,分别产生帽子1和帽子2结构。很多病毒mRNA也有帽子1结构。尽管干扰素信号能诱导具有限制病毒感染功能的基因,但许多致病病毒能够战胜这种宿主应答。例如病毒RNA 5’帽端结构的2’-O甲基能通过避免Ifit1限制来破坏哺乳动物的抗病毒应答。Ifit1基因是一种干扰素刺激基因,调节蛋白合成。甲病毒是一种正链RNA病毒,其RNA基因中5’末端缺乏2’-O甲基化,所以它们应该是可以被IFIT蛋白所限制的,但该病毒仍能在细胞质中进行有效复制。为了评估IFIT1在限制甲病毒复制上的作用,研究人员在人类Hela细胞中沉默该基因表达,然后用委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalitis virus ,VEEV)属TC83感染Hela细胞。在Hela细胞内,IFIT1表达降低,TC83病毒复制呈现出高水平。随后,研究人员用TC83感染了Ifit1-/-野生型小鼠,其同样表现出TC83的高水平病毒载量。研究人员发现,致病性甲病毒在病毒RNA5’非翻译区用二级结构基序来改变Ifit1结合和功能。在5’非翻译区内的突变会影响RNA结构元件,体外和体内均能限制或者敌对Ifit1。

该研究结果证明了一种逃脱机制,通过这个机制病毒用RNA结构元件基序来避免免疫限制,也为相关的药物治疗提供了一种新的思路,即用mRNA作为治疗或者疫苗设计的策略达到减弱甲病毒和其他病毒的目的。(作者:马驰

参考文献《Science》2014;343:783


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