上海生科院揭示細胞阻止內源MAVS自發聚集的分子機制

　　6月13日，國際學術期刊《自然-通訊》（Nature Communications）在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所侯法建研究組的最新研究成果Multiple truncated isoforms of MAVS prevent its spontaneous aggregation in antiviral innate immune signalling。該工作首次揭示了宿主細胞中防止內源MAVS自發聚集和激活的機制，為研究宿主維持自身免疫穩態以及朊病毒樣蛋白質的聚集機制提供了新的線索。

　　宿主細胞模式識別受體RIG-I偵測入侵的病毒后，誘導MAVS形成朊病毒樣多聚體，MAVS隨之形成激活態并“打開”下游信號轉導通路，最終產生I型干擾素和促炎癥因子來清除病毒。而在靜息狀態下，MAVS處于非聚集形式的無活性狀態，從而確保該信號通路保持“關閉”，以防止I型干擾素和促炎癥因子的積累，產生細胞慢性毒力和慢性炎癥反應等嚴重后果。因此，MAVS聚集和非聚集的狀態決定了該信號通路的激活與否，其功能的失調與系統性紅斑狼瘡、銀屑病等自身免疫性疾病密切相關。此前研究表明，MAVS重組蛋白以單體和多聚體兩種形式存在，其中單體形式能夠自發地形成多聚體，表明形成多聚體是MAVS蛋白質的一個內在特性或者自然傾向(Cell，2011)；另一方面，宿主細胞內源的MAVS只有在響應病毒刺激的條件下才形成多聚體，而在靜息條件下以單體形式存在，這表明宿主細胞內存在有阻止內源MAVS自發聚集的分子機制。

　　該項研究首先發現并鑒定了多個N端截短的MAVS變體，與全長MAVS一樣，這些變體是由同一條轉錄本以多順反子的機制翻譯而來；進一步的研究揭示了這些N端截短的變體通過相同的C端跨膜結構域與全長MAVS相互作用，阻止其自發聚集。當通過基因編輯阻止這些N端截短變體的表達時，發現內源全長MAVS 自發形成聚集體，并且引發Nix介導的線粒體自噬，最終通過細胞自噬機器降解這些自發聚集的MAVS。因此，靜息狀態下的細胞是通過N端截短的MAVS變體以及線粒體自噬反應，共同防止全長MAVS的自發聚集，從而維持自身免疫的穩態。

　　副研究員漆楠和碩博連讀生石玉衡為該文共同第一作者，合作完成者為美國德州大學西南醫學中心教授張學武。研究經費來自基金委和中科院，生化與細胞所研究員周金秋提供了幫助和支持。該研究工作還得到生化與細胞所分子生物學技術平臺和細胞分析技術平臺的支持。

圖：宿主細胞內防止MAVS自我聚集的模型