生物物理所在干扰素信号通路研究中取得新进展
时间:2012-11-20 11:35 来源:中科院生物物理所 作者:中科院生物物理所 点击:次
11月13日,《科学·信号》杂志以封面文章形式在线发表了中科院生物物理所刘迎芳和程根宏(生物物理所感染与免疫中心海外团队,加州大学洛杉矶分校)课题组的合作研究成果,题为《单氨基酸替换赋予TRAF3接头蛋白抗病毒活性至TRAF5》,同期配发了题为《TRAF5获得抗病毒能力》的评论。 天然免疫应答及其调控机制是免疫学家致力研究的重要方向。TRAF家族成员是天然免疫信号通路中重要的接头蛋白,通过其TRAF结构域结合不同的信号分子,执行各不相同的功能。TRAF3一方面参与非经典NF-κB通路,另一方面可通过与TRIF和Cardif等蛋白相互作用,激活干扰素的表达。TRAF家族另一成员TRAF5的TRAF结构域与TRAF3的TRAF结构域序列同源性很高,以往的结构预测表明它们具有完全相同的配体结合口袋和热点残基。然而,有趣的是,TRAF5却不能结合Cardif,也不能替代TRAF3激活干扰素通路。 程根宏课题组与刘迎芳课题组密切合作,通过结构生物学方法对TRAF3和TRAF5具有这种特异性的分子机制进行了研究。他们首先解析了TRAF3/Cardif复合物和TRAF5的结构,通过结构比对发现,在已知的TRAF结合口袋外有两个残基——Tyr440和Phe473——对TRAF3与Cardif的结合起关键作用。在TRAF5中,这两个位置的氨基酸正好相反,分别为Phe429和Tyr462。结构分析表明,TRAF5的这两个氨基酸可能阻止了其对Cardif的结合。细胞生物学实验证明,TRAF3的Y440F和F473Y突变体失去结合Cardif并激活干扰素表达的能力;同时,TRAF5的突变体F429Y和Y462F可以像TRAF3一样结合Cardif,并激活干扰素,从而获得了抗病毒的能力。这些结果表明,改变单一氨基酸可改变TRAF蛋白的选择性,并进一步从分子机制上揭示了干扰素表达的调控机制。 该项成果是程根宏课题组长期从事的TRAF家族蛋白抗病毒研究的重要新贡献,也是刘迎芳等课题组继抗病毒蛋白ZAP(《自然·结构与分子生物学》,2012;19(4):430-5)和ISG54(《细胞研究》,2012;22(9):1328-38)研究工作之后,在天然免疫研究方向取得的新进展。该项研究得到了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的资助,上海光源SSRF和日本KEK提供了衍射数据收集的支持。 (责任编辑:泉水) |