RNA编辑如何影响免疫系统

时间:2021年3月23日
来源:University of Colorado Anschutz Medical Campus

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研究人员对免疫系统与癌症的关系提供了新的见解。一篇新的文章研究了一种叫做ADAR1的酶如何在与癌症相关的途径中发挥作用。

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科罗拉多大学癌症中心的三名研究人员是最近发表了一篇论文的团队的一员,该论文对免疫系统与癌症的关系提供了新的见解。昆廷·维森斯博士、杰弗里·基夫特博士和贝特·Vö;格力博士是这篇论文的作者,他们研究了一种名为ADAR1的酶如何在与癌症相关的途径中发挥作用。

“在细胞中,ADAR1编辑天然RNA或自身RNA,使细胞识别自己的RNA。“这是对自身免疫性疾病的关键保护,”基夫特说但是如果病毒感染,病毒RNA不会被ADAR1编辑,因此细胞可以识别并做出反应。细胞知道自己含有外来RNA,并激活免疫反应以抵御感染。”

上个月发表在《自然通讯》杂志上的论文,Kieft、Vö;geli、Vicents和其他团队成员——包括Parker Nichols,加州大学医学院(CU School of Medicine)结构生物学和生物化学项目的一名研究生,他在基夫特和Vö;geli实验室共同工作,研究了ADAR1与RNA结合的具体位置,以执行编辑过程。他们已经知道ADAR1的一个称为Z-alpha的结构域与一种称为Z-RNA的RNA结合,但他们发现Z-alpha ADAR1也可以与其他RNA结合。

“研究小组问,‘如果Z-alpha假定不形成Z-RNA,那么它们是如何被Z-alpha识别的?’基夫特说其中一个重要的信息是,其他形式的RNA可以与Z-αADAR1结合,甚至可以部分形成Z-RNA。这是一个惊喜,因为它表明RNA可以在我们以前不认识的地方形成这种特殊的Z结构。”

研究小组现在提出了一个模型,说明Z-alpha ADAR1如何与不同类型的RNA结合。由于ADAR1在癌症调控中的作用,这是癌症研究中的一个重要发现。一个正常运作的免疫系统常常能检测到癌细胞是危险的,然后将其清除,但是如果ADAR1编辑过多,细胞可能会抑制免疫反应以保护自己。

“在许多癌症中,ADAR1的表达上调;它做的比它应该做的更多,”Kieft说他说过量的ADAR1可能导致比正常更多的RNA编辑。这将导致错误的调节,影响RNA的特定区域或类型。过多的编辑会破坏正常的免疫反应,但它可能对细胞也有很多其他的影响。癌症是一种基因调控出现错误的疾病,因此,如果像ADAR编辑这样的重要调控途径失控,那可能会导致癌症。”

了解细胞中ADAR1的所有靶点也是迈向更有效治疗的一步,Kieft说。如果研究人员了解这些途径,他们也许能够找到一种方法来破坏过度活跃的编辑过程,增强免疫反应。这一发现同样适用于许多其他疾病——Vö;geli说,自从这篇论文发表以来,研究人员已经从全国各地对ADAR1感兴趣的其他科学家那里听到了消息。

“我们在这篇论文上得到了很多反馈,”他说现在人们对这个领域很感兴趣,其他人对如何使用我们的结构信息也很感兴趣;盖利和维森斯正在组织一次会议,重点讨论ADAR1的功能,并将《分子》杂志和《国际分子科学杂志》的特刊集中在一起。

维森斯说,这一研究项目还说明了合作工作和开拓新方向的重要性。”维森斯说:“我加入基夫特实验室时,基本上给实验室带来了一个新的项目和方向这两个实验室都愿意在智力和财政上支持它,由此产生的团队努力使研究得以进行,否则就不会进行。”

Journal Reference:

  1. Parker J. Nichols, Shaun Bevers, Morkos Henen, Jeffrey S. Kieft, Quentin Vicens, Beat Vögeli. Recognition of non-CpG repeats in Alu and ribosomal RNAs by the Z-RNA binding domain of ADAR1 induces A-Z junctions. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21039-0

University of Colorado Anschutz Medical Campus. "How RNA editing affects the immune system." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 March 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210319125418.htm>.
University of Colorado Anschutz Medical Campus. (2021, March 19). How RNA editing affects the immune system. ScienceDaily. Retrieved March 22, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210319125418.htm
University of Colorado Anschutz Medical Campus. "How RNA editing affects the immune system." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210319125418.htm (accessed March 22, 2021).

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