细胞新型自噬受体调控机体抗病毒天然免疫反应的新机制
该研究发现RNA病毒感染宿主细胞可诱导表达一种新型自噬受体CCDC50,该自噬受体通过识别K63型泛素化修饰的RNA病毒模式识别受体RIG-I/MDA5(RLR)并介导后者的自噬途径依赖的降解,从而抑制病毒感染诱导的I型干扰素的产生,帮助机体恢复到静息状态,避免过度免疫反应造成的组织损伤和自身炎症。我校博士后侯盼盼为论文第一作者,郭德银教授为通讯作者,我校医学院、附属第七医院为第一作者单位。 天然免疫是一种非特异性的宿主抵抗病原微生物入侵的免疫反应,它广泛存在于机体的绝大部分细胞,被认为是机体抵抗病原体感染的第一道防线。随着近几十年的研究,人们对天然免疫系统愈发了解,已经发现并鉴定出天然免疫反应的关键调控因子和信号转导因子,然而某些重要调控因子的结构和功能机制依然不清楚,且这些调控因子的生理和病理作用尚有待于研究。郭德银教授课题组利用CRISPR/Cas9第二代文库在免疫细胞中进行了全基因组水平的大规模无偏差筛选,发现了一系列参与天然免疫反应调控的新型基因。进一步的验证过程中发现CCDC50蛋白在RNA病毒感染下表达量显著增加且其表达模式和RLR的表达模式一致,提示着CCDC50可能参与调控RLR介导的信号通路活性。为了进一步验证该观察结果,该课题组构建了CCDC50条件缺失的小鼠模型,攻毒实验结果证明缺失CCDC50后,病毒感染条件下,I型干扰素表达上调,其下游的ISGs表达水平也随之升高,小鼠清除病毒能力增强,肺部组织损伤和炎性浸润减少,且小鼠存活率增加,从而证明CCDC50在机体水平具有生理学功能。 进一步的机制探究中,该课题组发现CCDC50特异性识别K63泛素化修饰的RLR,并促进激活的RLR的自噬途径依赖的降解,此机制不同于以往了解较多的K48泛素化依赖的降解调控。该过程的发生并不依赖于常见的自噬受体p62, 因p62缺失后,CCDC50依然可以促进RLR的降解,但CCDC50可与p62协同作用。刘迎芳教授团队解析了CCDC50分子LIR结构域和LC3复合体的晶体结构,结构分析证明CCDC50中存在一段非典型的LIR基序,该基序可以结合位于LC3的LDS结合位点,将K63泛素化修饰的RLR拉进自噬小体。有趣的是,紧邻LIR基序,CCDC50有一段MIU基序,该基序可称为反向UIM基序,体外生化实验证实CCDC50-MIU可以结合在LC3的UDS位点,进而证明CCDC50是一种新型自噬货物受体,可以以两段不同的疏水基序结合在LC3的不同位点。这类自噬货物受体是首次在生物体内被发现
中山大学
2021-04-13