每時(shí)每刻,我們的身體都在受到攻擊。這些入侵者包括病毒、細菌、寄生蟲(chóng)和毒素——這些生物和非生物的存在可能會(huì )對我們身體的正常功能產(chǎn)生負面影響。保護我們的,是一支巡邏的“超級英雄”團隊——一種蛋白質(zhì),構成了我們固有免疫系統的核心,是身體抵御入侵者的第一道防線(xiàn)。
來(lái)自海德堡EMBL的研究人員進(jìn)行了一項新研究,讓我們更接近理解一種名為T(mén)RIM25的蛋白質(zhì)是如何發(fā)揮其抗病毒能力的。
“我們之所以選擇研究TRIM25,是因為它在身體對RNA病毒(如流感或寨卡病毒)的免疫反應中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用,”該研究的第一作者、EMBL亨尼格小組的EIPOD4博士后Lucía Álvarez表示。“我們希望了解TRIM25與RNA結合在抗病毒防御中的作用。”
TRIM25屬于一個(gè)大型酶類(lèi)家族,這些酶能夠通過(guò)一種名為泛素的小蛋白對細胞內其他蛋白進(jìn)行標記,從而改變它們的功能。它的“超能力”在于能夠觸發(fā)一系列信號事件,最終導致對外來(lái)因子的識別和中和。盡管科學(xué)家們之前已證實(shí)TRIM25能夠結合RNA,但尚不清楚這一行為對其免疫活性的重要性。
圖片鏈接:https://www.eurekalert.org/multimedia/1046732
圖片信息:一項新的研究探索了抗病毒蛋白 TRIM25 的 RNA 結合機制。TRIM25(綠色,左)到達細胞中病毒(紅色,中)復制的相同位置。右圖顯示了兩者的重疊方式。
TRIM25還面臨著(zhù)大海撈針的挑戰——畢竟,我們的細胞中充斥著(zhù)大量的RNA,其中許多是我們生物功能所必需的。那么,TRIM25是否能區分“朋友”和“敵人”,有選擇性地結合來(lái)自病毒的RNA呢?
科學(xué)家們結合了生物物理學(xué)和細胞生物學(xué)技術(shù)的方法來(lái)深入研究這一問(wèn)題。“我們發(fā)現TRIM25并不是隨機結合任何RNA,”Álvarez說(shuō)。“它有特定的偏好,這可能解釋了它如何有效靶向病毒RNA的特定區域。”
研究人員還發(fā)現,TRIM25與病毒RNA的結合對其抗病毒活性至關(guān)重要,同時(shí)也影響其如何到達細胞內病毒復制的“工廠(chǎng)”。為了驗證這一點(diǎn),研究人員創(chuàng )造了一個(gè)無(wú)法結合RNA的TRIM25突變體,結果發(fā)現攜帶這種“缺陷”版本的細胞在對抗Sindbis病毒(一種可通過(guò)蚊子傳播給脊椎動(dòng)物的RNA病毒)感染時(shí)效果較差。
“這一項目得益于EIPOD4資助和跨主題研究協(xié)作資助,讓我能夠從EMBL前往CVR,享受不同團隊之間的協(xié)同效應,”Álvarez說(shuō)道。
下一步,研究人員將探討TRIM25的RNA結合是否對防御Sindbis病毒以外的其他RNA病毒同樣重要。該團隊還與EMBL海德堡的Julia Mahamid小組合作,利用冷凍電子斷層掃描技術(shù)更仔細地觀(guān)察TRIM25定位的病毒復制小器官。
“TRIM25在身體對流感、登革熱和冠狀病毒等病毒的反應中扮演著(zhù)重要角色,”EMBL訪(fǎng)問(wèn)組領(lǐng)導人、該研究的資深作者Janosch Hennig表示。“通過(guò)更好地理解TRIM25的工作機制,我們可以開(kāi)發(fā)出增強這種免疫反應的策略,使其成為抗病毒研究的潛在目標。此外,該研究還將促進(jìn)更廣泛的RNA結合蛋白和固有免疫領(lǐng)域的研究,幫助揭示其他蛋白或免疫途徑中的類(lèi)似機制。”
雜志:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-52918-x