在對(duì)抗病毒感染的免疫反應(yīng)過程中，RNA編輯酶ADAR1從細(xì)胞核移動(dòng)到周圍的細(xì)胞質(zhì)中。在那里它能夠修改病毒RNA來抑制病毒的復(fù)制。但是人類基因組是如何防止病毒RNA不慎進(jìn)入細(xì)胞核呢？
人類免疫系統(tǒng)：防御病菌
我們經(jīng)常會(huì)接觸細(xì)菌和病毒。幸運(yùn)的是，我們的身體已經(jīng)建立了一套機(jī)制——免疫系統(tǒng)——來防御和對(duì)抗這些攻擊。病毒是不能在宿主細(xì)胞外生存的小微粒。一旦進(jìn)入人體內(nèi)，它們就將其遺傳物質(zhì)釋放到我們細(xì)胞中來進(jìn)行復(fù)制。這是身體免疫系統(tǒng)的一個(gè)攻擊點(diǎn)：RNA編輯酶，以一種方式對(duì)病毒遺傳物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)修飾，使其不能產(chǎn)生新的病毒微粒。
ADAR1——對(duì)抗病毒的免疫學(xué)武器
ADAR1是參與抗病毒免疫反應(yīng)的一種酶。它通常位于細(xì)胞核中，但是一旦發(fā)生感染，ADAR1就會(huì)重新遷移到細(xì)胞質(zhì)中。它結(jié)合并以化學(xué)方式修改病毒RNA，因此病毒RNA就不能用來產(chǎn)生新的病毒。但是細(xì)胞如何確保ADAR1不會(huì)將結(jié)合的病毒RNA帶回到細(xì)胞核中？畢竟，人類基因組被儲(chǔ)存在那里并需要保護(hù)。現(xiàn)在，維也納大學(xué)Max F. Perutz實(shí)驗(yàn)室的Michael Jantsch和蘇黎世理工學(xué)院的Frédéric Allain所帶領(lǐng)的研究小組研究了這個(gè)問題。
作為這項(xiàng)研究的一部分，Frédéric Allain和他的研究小組解開了ADAR1 RNA結(jié)合域的結(jié)構(gòu)。研究小組首先將這個(gè)結(jié)構(gòu)域確定為RNA結(jié)合和細(xì)胞定位的一個(gè)重要模塊。結(jié)構(gòu)表明，RNA結(jié)合區(qū)域側(cè)翼的兩個(gè)模塊，能夠控制細(xì)胞核運(yùn)輸。由維也納研究小組進(jìn)一步開展的細(xì)胞生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)RNA結(jié)合域與兩種核運(yùn)輸模塊存在連接時(shí)，ADAR1才能重新遷移到細(xì)胞核中。Michael Jantsch解釋說：“當(dāng)我們?nèi)コ?/span>RNA結(jié)合域后，ADAR1就無法進(jìn)入細(xì)胞核。當(dāng)它結(jié)合到病毒雙鏈RNA上時(shí)，也發(fā)生同樣的情況。在ETH科學(xué)家的幫助下，我們可以從結(jié)構(gòu)上解釋這一點(diǎn)。”
哪個(gè)RNAs扳動(dòng)ADAR1的開關(guān)？
實(shí)際上，結(jié)合的RNA能阻礙ADAR1重新進(jìn)入細(xì)胞核：兩種核運(yùn)輸模塊不能與介導(dǎo)跨越核膜運(yùn)輸?shù)耐榻Y(jié)合。Michael Jantsch舉例說：“這種機(jī)制以前從來沒有被報(bào)道過。你可以想象它類似于開車到一個(gè)停車場(chǎng)。為了打開停車場(chǎng)的門，你需要按動(dòng)自動(dòng)售票機(jī)上的一個(gè)按鈕拿到入場(chǎng)票。這一切正常運(yùn)行，除非你在車頂放了一些十分笨重的東西。在這種情況下，運(yùn)輸?shù)呢浳飼?huì)阻止你靠近自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行操作。”
現(xiàn)在，他和他的研究團(tuán)隊(duì)想要確定能夠打開這個(gè)ADAR1 開關(guān)的RNAs——以便于它們能與ADAR1結(jié)合并阻止其重新移動(dòng)到細(xì)胞核中。研究人員也希望查明，是否/哪個(gè)其他細(xì)胞蛋白位置也由RNA調(diào)控。
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