作者:刘迎芳等 来源:《细胞研究》 发布时间:2012-7-30 16:09:17
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抗病毒蛋白结构与功能研究获进展

 
7月24日,Cell Research杂志在线发表了中科院生物物理研究所刘迎芳课题组等的研究成果,题为Crystal structure of ISG54 reveals a novel RNA binding structure and potential functional mechanisms。该项成果是刘迎芳课题组继抗病毒蛋白ZAP(NSMB. 2012 Mar 11;19(4):430-5)研究工作之后,在干扰素诱导抗病毒蛋白结构与功能研究方面的又一新进展。
 
干扰素诱导基因56(Interferon-stimulated gene 56, ISG56)家族成员在细胞抵御病毒入侵时发挥重要的作用,但是其功能机制一直不清楚。早期的报道认为,ISG56家族成员ISG54和ISG56可以通过抑制翻译起始复合物的形成来行使抗病毒功能。随后有人发现,该家族成员还影响细胞因子的表达。近来的研究结果表明,ISG54和ISG56可以识别非宿主mRNA从而行使抗病毒功能。尽管这些结果为ISG56家族成员的抗病毒功能提出了可能的机制,但是无法解释其细胞功能机制。
 
刘迎芳课题组通过解析晶体结构,发现ISG54具有一种全新的RNA结合蛋白结构,该结构含有9个tetratricopeptide repeat-like结构域,形成domain-swapped二体(如图)。ISG54的C端折叠成一个超螺旋结构,可以用来结合病毒mRNA。这些RNA结合位点的关键残基被突变以后,ISG54会丧失其RNA结合能力和抗病毒功能。
 
研究中还意外发现,ISG54对于RNA的序列具有很强的选择性,其倾向于结合富含AU的RNA,这种结合并不依赖于mRNA Cap和5’三磷酸化特征。进一步的研究表明,ISG54可以结合细胞因子蛋白mRNA非编码区的ARE序列。由于ARE对于调节mRNA的稳定性有重要作用,研究人员推测这可能是ISG54发挥细胞功能的关键。
 
作为ISG56家族蛋白的第一个结构,该项工作对于解释ISG56家族成员的功能机制具有重要意义。
 
该项工作是由刘迎芳研究员与武汉大学舒红兵院士组合作完成的。该项研究课题得到了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的资助,以及上海光源和Diamond同步辐射光源的支持。(来源:中科院生物物理研究所)
 
 
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