病毒感染會誘導機體產(chǎn)生復雜的宿主防御應答,但諸多關(guān)鍵調(diào)控機制尚不明確。2026年6月16日,海軍軍醫(yī)大學劉星光、Zhang Yunkai、上海交通大學占貞貞共同通訊在 Advanced Science(IF=14.1) 在線發(fā)表題為 “RNA-Binding Protein RBM25 Targets the mRNA Stability of GTPase Rab22a to Restrict Viral Entry and Infection” 的研究論文。本研究證實RNA結(jié)合蛋白RBM25是強效廣譜宿主抗病毒因子,其抗病毒作用不依賴I型干擾素(IFN-I)通路。病毒感染可下調(diào)RBM25表達;RBM25缺陷小鼠對多種病毒易感性顯著升高,組織損傷程度更嚴重。體外實驗顯示,RBM25可抑制多種RNA病毒與DNA病毒的侵染及復制。
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機制層面,RBM25的抗病毒活性獨立于IFN-I信號通路,作用于病毒生命周期的早期階段。RBM25通過抑制宿主GTP酶Rab22a特異性阻斷病毒入胞,而Rab22a是已知促進病毒胞吞的關(guān)鍵分子。病毒感染介導的RBM25下調(diào)會引起Rab22a表達升高,進而促進病毒侵入細胞。此外,本研究闡明其轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制:RBM25與環(huán)指CCCH結(jié)構(gòu)域蛋白1(RC3H1)相互結(jié)合形成RNA結(jié)合復合物,該復合物可結(jié)合Rab22a的信使RNA并使其降解,進而抑制Rab22a蛋白翻譯。綜上,本研究發(fā)現(xiàn)一條不依賴干擾素的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控通路——RBM25/RC3H1-Rab22a信號軸;該通路通過調(diào)控宿主胞吞關(guān)鍵因子Rab22a的mRNA穩(wěn)定性控制病毒入胞,為廣譜抗病毒療法開發(fā)提供潛在靶點。
病毒感染對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成持續(xù)威脅,劫持宿主細胞分子機器完成自身增殖。病毒復制會依次利用宿主一系列生理過程,其中病毒入胞是決定病毒宿主嗜性與致病力的關(guān)鍵限速步驟;多種RNA病毒均依賴保守胞吞通路與轉(zhuǎn)運系統(tǒng)進入細胞質(zhì)或細胞核。病毒感染通常始于受體結(jié)合,隨后通過網(wǎng)格蛋白包被小窩發(fā)生受體介導的胞吞;內(nèi)吞進入細胞的病毒沿內(nèi)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)運,早期或晚期內(nèi)體中的酸性環(huán)境與蛋白酶會誘發(fā)病毒蛋白構(gòu)象改變,觸發(fā)膜融合或膜孔形成,釋放病毒基因組。
胞吞途徑是宿主防御的薄弱環(huán)節(jié),膜融合發(fā)生的時間與位置直接決定病毒感染能力與宿主范圍。宿主細胞進化出多種固有限制因子靶向病毒生命周期各階段;其中不依賴I型干擾素(IFN-I)的限制因子在感染早期(IFN-I誘導之前)即可發(fā)揮作用,對擅長逃逸干擾素應答的病毒尤為關(guān)鍵。但目前,通過不依賴IFN-I途徑抑制病毒入胞的宿主因子,以及它們與病毒入胞分子機器的互作機制尚未完全闡明,這是病毒生物學領(lǐng)域的研究空白,也制約了廣譜抗病毒藥物的研發(fā)。
RNA結(jié)合蛋白(RBPs)家族在人體內(nèi)有4200余種成員,通過特異性識別RNA序列或莖環(huán)等二級結(jié)構(gòu),調(diào)控RNA可變剪接、核轉(zhuǎn)運、翻譯、降解等全過程。RNA結(jié)合蛋白是介導宿主-病毒互作的核心分子,既可以抑制病毒增殖,也會被病毒劫持促進自身復制。盡管已有大量RNA結(jié)合蛋白被證實參與病毒致病過程,但仍存在明顯研究缺口:僅有極少數(shù)RNA結(jié)合蛋白被報道作用于病毒生命周期最起始的入胞環(huán)節(jié)。目前已解析功能的RNA結(jié)合蛋白大多在病毒入胞后發(fā)揮調(diào)控作用。而病毒入胞限制作用多由膜相關(guān)蛋白或胞吞轉(zhuǎn)運調(diào)控分子介導。迄今為止,尚無明確報道證實RNA結(jié)合蛋白可通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控宿主入胞相關(guān)分子直接抑制病毒侵入。鑒于各類病毒入胞機制在進化上高度保守,該方向存在重要研究空白。RNA結(jié)合基序蛋白25(RBM25)在釀酒酵母中同源蛋白命名為Snu71,最初被鑒定為U1小核核糖核蛋白,參與剪接體早期組裝。RBM25表達或功能異常會提升機體罹患腫瘤、心血管疾病、阿爾茨海默病的風險。本課題組前期研究證實,在自身免疫病、衰老相關(guān)免疫紊亂中,RBM25可通過調(diào)控糖酵解酶ATP-檸檬酸裂解酶的前體mRNA剪接,重塑炎癥巨噬細胞代謝重編程。但RBM25是否參與病毒入胞與感染過程,是否調(diào)控病毒入胞相關(guān)分子機器、干預病毒生命周期,尚無相關(guān)研究。
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圖 RBM25與RC3H1相互作用,選擇性地減少 Rab22a mRNA穩(wěn)定性
本研究證實RBM25是全新廣譜宿主抗病毒因子。RBM25獨立于經(jīng)典TANK結(jié)合激酶1(TBK1)-干擾素調(diào)節(jié)因子3(IRF3)通路,通過阻斷病毒入胞抑制感染;其分子機制為:RBM25與調(diào)控mRNA穩(wěn)定性的RNA結(jié)合蛋白RC3H1特異性結(jié)合形成復合物,該復合物結(jié)合Rab22a信使RNA并促進其降解,進而抑制依賴Rab22a的病毒入胞過程。綜上,本研究揭示了病毒通過下調(diào)宿主RBM25實現(xiàn)固有免疫逃逸的通用通路,并提出RBM25/RC3H1–Rab22a信號軸,該通路作為不依賴干擾素的固有免疫途徑調(diào)控病毒入胞。本研究完善了RNA結(jié)合蛋白介導宿主抗病毒防御的分子機制,為廣譜抗病毒藥物研發(fā)提供潛在靶點。
文章來源:iNature
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.76160
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