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Science|真会玩,非编码RNA也能调节代谢过程(曹雪涛重磅成果,推荐)

2017-10-29 iNature iNature

iNature:病毒调节宿主代谢网络,这样可以提高病毒的生存能力。 很少知道响应于病毒感染,体内的分子调节这种代谢变化,这对于理解病毒感染至关重要。 在这里,曹雪涛课题组鉴定了由病毒可诱导多种lncRNA的产生,而不是通过I型干扰素(IFN-I)诱导,这有助于小鼠和人类细胞中的病毒复制。体内缺失 lncRNA-ACOD1,可以显著减弱病毒感染,主要是IFN-I / IRF3非依赖性途径进行的。 细胞质lncRNA-ACOD1直接结合代谢酶谷氨酰氧乙酰转氨酶(GOT2)的底物生物位点,进而增强其催化活性。 重组GOT2蛋白及其代谢物可以恢复lncRNA-ACOD1缺陷后的病毒复制,增加致死率。 这项工作揭示了病毒诱导的lncRNA介导的病毒感染代谢促进的反馈方式,以及开发广泛作用的抗病毒治疗剂的潜在目标。



代谢是所有生物过程的能量和材料的来源。病毒的繁殖过程需要改变宿主细胞代谢网络,以获得病毒生命周期所需的基础物质【1,2】。正链RNA病毒和包膜病毒将宿主体内的脂质代谢重新编程【3,4】,丙型肝炎病毒(HCV)引发肝细胞中的肿瘤样谷氨酰胺代谢【5】。虽然一些宿主和病毒编码的微小RNA已经部分显示介导这些代谢途径的改变【6】,但是涉及的分子机制仍然很大程度上是难以捉摸的,特别是病毒如何靶向和调节宿主代谢网络以进行复制并逃离宿主防御,尤其是免疫监控。


lncRNA-ACOD1的鉴定


已经在哺乳动物基因组【7】中鉴定了数千个长的非编码RNA (lncRNA ),其中只有少数的几个lncRNA得到阐述,不过幸运的是,对于这少数的几个lncRNA有越来越多的功能特征在不同的过程和疾病中得到认识,包括感染【8,9】,先天和适应性免疫【10-12】。干扰素,特别是I型干扰素(IFN-I)是通过激活干扰素刺激基因(ISR)来控制病毒感染的重要细胞因子【13,14】。


lncRNA-ACOD1促进病毒感染

虽然已报道一些宿主lncRNA调控ISGs的表达或被病毒感染中的干扰素调节【15,16】,但我们对感染细胞中lncRNA功能的了解仍然非常有限,特别是关于病毒改变宿主代谢的机制,而认识不清。目前报道的lncRNA功能模式主要集中在调控细胞核中的基因表达【17,18】,影响细胞质信号转导或microRNA 功能的行使【19-21】。然而,lncRNA的作用模式仍有待完全了解。是否还有其他未知机制扔需要进一步探索。


lncRNA-ACOD1结合GOT2


在这里,曹雪涛课题组鉴定了由多种病毒诱导的lncRNA,而不是通过I型干扰素(IFN-I)诱导,这有助于小鼠和人类细胞中的病毒复制。体内缺失 lncRNA-ACOD1,可以显著减弱病毒感染,主要是IFN-I / IRF3非依赖性途径进行的。 


lncRNA-ACOD1促进GOT2酶的活性


细胞质lncRNA-ACOD1直接结合代谢酶谷氨酰氧乙酰转氨酶(GOT2)的底物生物位点,进而增强其催化活性。 重组GOT2蛋白及其代谢物可以恢复lncRNA-ACOD1缺陷后的病毒复制,增加致死率。 这项工作揭示了病毒诱导的lncRNA介导的病毒感染代谢促进的反馈方式,以及开发广泛作用的抗病毒治疗剂的潜在目标。






延伸阅读

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原文链接

http://science.sciencemag.org/content/early/2017/10/25/science.aao0409.full


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