RNA解旋酶DHX9已被广泛表征为转录调节因子,这与其大部分核定位一致。它还参与识别细胞质中的RNA病毒。然而,没有体内数据支持DHX9的抗病毒作用;同时,作为一种核蛋白,核酸DHX9是否以及如何促进抗病毒免疫仍然在很大程度上是未知的。 2023年2月3日,中国科学技术大学朱书,耶鲁大学Richard A. Flavell及广州医科大学李明松共同通讯在Science Advances发表题为Nu
RNA解旋酶DHX9已被广泛表征为转录调节因子,这与其大部分核定位一致。它还参与识别细胞质中的RNA病毒。然而,没有体内数据支持DHX9的抗病毒作用;同时,作为一种核蛋白,核酸DHX9是否以及如何促进抗病毒免疫仍然在很大程度上是未知的。
2023年2月3日,中国科学技术大学朱书,耶鲁大学Richard A. Flavell及广州医科大学李明松共同通讯在Science Advances发表题为“Nucleic DHX9 cooperates with STAT1 to transcribe interferon-stimulated genes”的研究论文,该研究生成了髓系特异性和肝细胞特异性DHX9敲除小鼠,并确认DHX9对于宿主对体内RNA病毒感染的抵抗至关重要。
通过在DHX9缺陷小鼠中增加敲除MAVS或STAT1,证明了核DHX9在调节I型干扰素下游干扰素刺激基因(ISG)表达中起积极作用。在机制上,在干扰素刺激下,DHX9直接与STAT1结合,并将Pol II募集到ISG启动子区域以参与STAT1介导的ISG转录。总的来说,这些发现揭示了核酸DHX9在抗病毒免疫中的重要作用。
先天免疫反应是宿主抵御入侵病原体感染和攻击的第一道防线。在识别病原体相关分子模式后,宿主编码的模式识别受体(PRRs)诱导编码炎性细胞因子和干扰素(IFN)的基因转录以消除微生物。在感染RNA病毒期间,Toll样受体和RNA解旋酶视黄酸诱导基因I(RIG-I)样受体感知病毒核酸并激活IFN调节因子(IRF)和核因子κB(NF-κB)以触发I型IFN和促炎细胞因子的产生。I 型 IFN 对于针对病毒感染的先天免疫应答至关重要,然而,I型IFN触发的STAT信号传导和ISG表达调控机制尚未完全阐明。
DExD/H-box(DDX/DHX)RNA解旋酶在抗病毒信号传导中起重要作用。RIG-I(也称为DDX58),黑色素瘤分化相关蛋白5(MDA5)(也称为Helicard)和RIG-I样受体LGP2(也称为DHX58)是DExD / H RNA解旋酶家族的一部分,是最重要的抗病毒PRR组之一。DDX3 与激酶TBK1 和NF-κB 激酶ɛ抑制剂(IKKɛ)结合,以增强IFN-β 的产生。DHX9、DHX15、DHX29 和 DHX33直接识别双链RNA(dsRNA)并激活抗病毒信号传导。这些发现表明DExD/H-box RNA解旋酶调节多层抗病毒免疫反应。然而,大多数DExD/ H-box家族成员位于细胞核中,几乎控制RNA代谢的各个方面;因此,有理由推测RNA解旋酶在调节抗病毒先天免疫应答中起核作用。
DHX9或RNA解旋酶A广泛参与RNA加工,转录和翻译。由于其多效性功能,DHX9也被确定为与先天免疫相关的骨髓细胞中的dsRNA或C-磷酸-G(CpG)DNA的传感器。之前的研究表明,DHX9与Nlrp9b配对以感知短dsRNA,并与衔接蛋白ASC和半胱天冬酶-1形成炎症小体复合物,以促进白细胞介素-18和Gsdmd诱导的焦亡的成熟并抵抗肠上皮细胞(IECs)中的轮状病毒感染。此外,研究表明,DHX9可以与细胞核中的NF-κB P65亚基结合,促进下游促炎细胞因子的转录,从而抵抗DNA病毒感染。许多研究表明,多种病毒劫持DHX9以逃避先天免疫系统并促进自我复制,例如HIV-1。因此,DHX9在宿主先天免疫系统与病毒相互作用中的作用尚不清楚,需要体内数据来探索DHX9的具体功能。
DHX9是一种多功能核蛋白,目前尚不清楚它是否在调节细胞核中针对RNA病毒的先天免疫中发挥作用。这项研究表明,DHX9与体内针对RNA病毒感染的先天免疫应答密切相关。除了检测细胞质中的RNA外,DHX9还与细胞核中的STAT1相互作用,后者充当转录调节因子以促进下游ISG的转录。因此,研究强调了DHX9在控制IFN-STAT1-ISG级联中的核功能。
文章模式图(图源自Science Advances)
总之,该研究使用DHX9条件敲除小鼠证实了DHX9在抗RNA病毒免疫应答中的功能。该研究提供了体外和体内证据,证明DHX9除了在细胞质中的传统dsRNA感应作用外,还充当细胞核中的转录共激活剂。在机制上,DHX9与细胞核中的STAT1相互作用,以招募Pol II参与STAT1介导的转录并促进ISG表达以拮抗RNA病毒。这项研究加强了对DHX9和ISG转录机制抗病毒功能的理解。
参考消息:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add5005
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