Molecular Cell背靠背發(fā)文：RNase L介導的雙鏈RNA病毒感染后轉(zhuǎn)錄及翻譯重編程分子機制
大家好，今天小編分享的是近日在頂級分子生物學雜志Molecular Cell上背靠背發(fā)表的關(guān)于RNase L天然免疫中作用研究文章。文章信息如下：
圖1 研究背景通路圖[1]
天然免疫是在產(chǎn)生抗體的適應性免疫前迅速發(fā)揮識別和清除病原體的重要防線。它通過模式識別受體識別各類型模式識別分子后激活相應信號通路和下游基因的表達達到防御和清除病原體的目的。在針對其中之一的雙鏈RNA信號時，一方面TLR3、RIG-I、MDA5等識別后激活下游IRF3/7轉(zhuǎn)錄因子并轉(zhuǎn)錄抗病毒基因如干擾素等。另一方面，2-5A synthetases（OASs）合成2-5A；2-5A結(jié)合至RNase L的ankyrin-repeat sensor結(jié)構(gòu)域后，使其發(fā)生二聚化和高度有序的低聚化，激活RNA剪切活性。激活后，在UN^N位點（分布類型廣泛）切割單鏈RNA，導致普遍性的翻譯抑制。同時，the serine-threonine kinase protein kinase R (PKR)也催化Eif2α的磷酸化抑制翻譯起始。這里便出現(xiàn)了一個有趣的問題：為什么宿主需立即大量合成抗病毒蛋白的時候，細胞下調(diào)了整體翻譯水平呢？其生物學意義和分子機制是怎樣的呢？兩篇文章從RNase L降解mRNA的選擇性、核糖體RNA功能的角度對這一問題進行了系統(tǒng)研究。
兩文作者都描述了雙鏈RNA病毒感染后，翻譯水平的下降的同時mRNA也出現(xiàn)了大量的降解。但進一步研究發(fā)現(xiàn)，在廣譜的基礎性的mRNA降解的同時，刺激誘導的抗病毒基因如ifnb1、IL-6卻逃逸了RNase L的降解。
圖2 文一模式圖[2]
James M. Burke一文[2]中通過系統(tǒng)性的研究指出：RNase L能一定程度上促進抗病毒基因的轉(zhuǎn)錄，同時這些抗病毒基因mRNA上具有的特定RNase L抵抗信號使其在該條件下更加穩(wěn)定，進而有上述現(xiàn)象。
圖3 文二模式圖[1]
Sneha Rath一文[1]中先從翻譯起始角度研究了該問題。發(fā)現(xiàn)：RNase L切割的核糖體RNA仍具有生物功能。作者指出，抗病毒基因mRNA并不能完全抵抗RNase L的切割，但與其他基礎性的mRNA相比，它們的半衰期高2-3倍。通過對比RNase L敏感和抵抗的mRNA序列特征，作者指出GC-rich motifs數(shù)量部分影響mRNA的RNase L的抵抗性。
至此，研究人員闡明雙鏈RNA病毒感染后IRF3/7通路、RNase L、PKR與p-Eif2α、GADD34與p-Eif2α共同介導的宿主細胞轉(zhuǎn)錄組重編程過程。此外，在五月初發(fā)表于cell的Structure and Degradation of Circular RNAs Regulate PKR Activation in Innate Immunity一文[3]中，作者指出RNase L同樣降解circRNA從而解除其對PKR活性的抑制進而調(diào)節(jié)天然免疫。小編在當時第一時間與大家分享了該文，也是小編的一些聯(lián)想與啟發(fā)。也建議感興趣的同學詳讀。
參考文獻：
1.Rath, S., et al., Concerted 2-5A-Mediated mRNA Decay and Transcription Reprogram Protein Synthesis in the dsRNA Response. Mol Cell, 2019. 75(6): p. 1218-1228 e6.
2.Burke, J.M., et al., RNase L Reprograms Translation by Widespread mRNA Turnover Escaped by Antiviral mRNAs. Mol Cell, 2019. 75(6): p. 1203-1217 e5.
3.Liu, C.X., et al., Structure and Degradation of Circular RNAs Regulate PKR Activation in Innate Immunity. Cell, 2019. 177(4): p. 865-880 e21.