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研究人员发现T细胞免疫球蛋白粘蛋白家族成员TIM-1是寨卡病毒(ZIKV)入侵的关键受体,但对其翻译后调控机制知之甚少。来自国内的研究团队通过系统研究,首次揭示膜相关RING-CH型泛素连接酶MARCH2/3通过介导TIM-1 K338/K346位点的K48连接多聚泛素化,促进其蛋白酶体降解,从而在生理条件下负调控TIM-1表达。该研究阐明了宿主天然免疫系统通过MARCH2/3-TIM-1轴限制ZIKV感染的新机制,为抗病毒药物研发提供了新靶点。
在探索寨卡病毒(ZIKV)入侵机制的过程中,科学家们将目光聚焦在T细胞免疫球蛋白粘蛋白家族成员-1(TIM-1,又称HAVCR1/KIM-1)这个跨膜糖蛋白上。这个蛋白可不简单,它可是多种黄病毒入侵细胞的"大门钥匙"。但有趣的是,细胞自身也进化出了精妙的防御系统——膜相关RING-CH型泛素连接酶(MARCH)家族的两位成员MARCH2和MARCH3,它们就像是细胞内的"质检员",专门给TIM-1贴上K48连接的多聚泛素"降解标签"。
研究人员通过精密的实验发现,这两位"质检员"各司其职:MARCH2负责给TIM-1蛋白的第338位赖氨酸(K338)贴标签,而MARCH3则瞄准第346位赖氨酸(K346)。这些标签就像是快递单号,指引TIM-1进入蛋白酶体这个"分子粉碎机"被降解掉。当研究人员分别敲除MARCH2或MARCH3时,TIM-1蛋白水平会适度升高,让寨卡病毒更容易感染细胞。但最令人惊讶的是,当同时敲除这两个基因时,TIM-1蛋白水平飙升,病毒入侵效率更是大幅提升。
为了验证这个发现,研究人员构建了TIM-1K338R/K346R双突变体(把两个关键赖氨酸都替换成精氨酸)。这个"防伪标"版本的TIM-1果然能逃过MARCH2/3的监管,导致细胞对寨卡病毒的易感性显著增加。动物实验也证实,MARCH2/3双敲除小鼠感染寨卡病毒后,症状比单敲除小鼠更严重。
这项研究揭示了宿主细胞通过MARCH2/3-TIM-1这条"质检流水线"来限制病毒入侵的精细调控机制。就像工厂里的双重质检系统,MARCH2和MARCH3这两个"质检员"相互备份,确保TIM-1这个"病毒通道"不会失控。这不仅深化了我们对宿主抗病毒防御机制的理解,也为开发新型抗寨卡病毒药物提供了潜在靶点。
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