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学科前沿文献分享|Frontiers in immunology|抗病毒先天免疫应答中MAVS表达及信号功能的调控机制

 江海博览 2024-07-13 发布于浙江
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抗病毒先天免疫应答中MAVS表达及信号传导功能的调控

Regulation of MAVS Expression and

Signaling Function in the Antiviral

Innate Immune Response

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摘要

这篇综述文章讨论了线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在宿主抵抗病毒感染中的作用。MAVS是RIG-I样受体(主要识别病毒RNA)启动的信号传导的核心枢纽。MAVS的表达和功能受到转录后和翻译后机制的调控,其中泛素化和磷酸化在调节MAVS功能上起关键作用。病毒通过干扰MAVS信号通路中的多个点来逃避宿主的抗病毒反应,从而维持病毒的存活和复制。文章总结了MAVS表达和信号传导正常调控的机制,以及病毒对抗MAVS活性的各种策略,这些研究可能为新型抗病毒药物的设计提供新的见解。

研究背景

本文综述了动物疾病与人类健康领域中抗病毒免疫机制的最新研究进展,重点关注了病原体识别、天然免疫分子和信号传导机制。研究揭示了模式识别受体如Toll样受体和RIG-I样受体在病毒识别与免疫响应中的关键作用,并探讨了IFI16、MAVS、VISA等分子在抗病毒免疫中的潜在作用。特别是,MAVS在线粒体相关内质网膜(MAM)上形成功能性聚集体,以激活和传播抗病毒信号,而TRIM21通过促进MAVS多聚泛素化增强抗病毒免疫反应。此外,miRNA和DEAD-box蛋白等调控元件在病毒免疫中也扮演了重要角色。这些发现不仅加深了对抗病毒免疫机制的理解,也为抗病毒药物和免疫治疗策略的开发提供了新的思路。未来研究将进一步探索这些分子的作用机制,为公共卫生领域的发展作出更大贡献。

MAVS的结构和功能

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结构

MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)在抗病毒先天免疫反应中起着至关重要的作用。MAVS由540个氨基酸组成,具有三个主要结构域:N端的Caspase招募结构 域,C端的跨膜结构域(TM),中部的富含脯氨酸结构域(PRR)。

功能

MAVS的功能主要通过两条信号通路实现:

1.TBK1复合体的激活

2.IKK复合体的激活

病毒感染期间MAVS活性的调节

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外源病毒侵入细胞在细胞质中释放双链RNA后,双链RNA与RIG-I和MDA-5结合,使其构象发生改变,N端CARD暴露出来,聚合形成四聚体,该四聚体进一步招募多种E3泛素连接酶进行K63-多聚泛素化修饰。

     泛素化修饰能够促进RIG-I和MDA-5的CARD与MAVS的CARD结合,从而诱导MAVS激活。PRR与肿瘤坏死因子受体TRAF2、3、5、6结合,促进下游信号转导,TM确保MAVS定位到线粒体外膜。TBK1复合物促进IRF3/7的磷酸化,然后转移到细胞核,并诱导靶基因l型干扰素的转录。IKK复合体激活NF-κB,促进促炎细胞因子的转录

MAVS的翻译后调控

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MAVS的翻译后调控是一个复杂且精细的过程,主要涉及泛素化、磷酸化以及其他可能的修饰方式。

病毒蛋白对MAVS的调控

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病毒通过三种方式逃避宿主抗病毒免疫应答

1

MAVS的裂解

丙型肝炎病毒HCV可通过丝氨酸蛋白酶NS3/4A在508处切割MAVS,使MAVS的N端片段从线粒体上脱落下来,从而减少下游信号传导,使病毒持续感染。

2

MAVS的降解

乙型肝炎病毒(HBV)蛋白X(HBX)与MAVS结合,促进其在Lys136处的泛素化,导致蛋白酶体降解。

3

MAVS信号的调控

许多病毒蛋白可以结合并阻断MDA5、RIG - I和MAVS之间的相互作用。例如呼吸道合胞病毒的NS1和NS2,zikv,柯萨奇病毒( CV ) 。

总结

MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)在抗病毒免疫中扮演着至关重要的角色,它是RLR(视黄酸诱导基因蛋白样受体)信号通路的关键接头蛋白。

泛素化是调节MAVS功能的关键过程,其中K27、K48和K63连接的泛素化在启动、维持和抑制RLR信号通路中起着重要作用。

除了泛素化,MAVS还受到其他类型的修饰影响,包括磷酸化和糖基化。这些修饰可能影响MAVS的活性和其在抗病毒免疫中的作用。

病毒复制过程中,宿主体内的营养物质摄取是一个重要环节,因此,碳水化合物和蛋白质代谢的其他成分也可能参与调节抗病毒免疫应答。这一领域的研究正在逐渐展开,以期更深入地理解MAVS及其在抗病毒免疫中的复杂调控机制。

原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm./32536927/

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撰   稿|杨   帆

审   核|王   晶

终   审|程昌勇

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