虽然某些类型的 RNA 病毒会隐藏自己以隐藏在细胞内并创建自己的副本,但“酶”可能会发现它们的行踪。基因组代码的微小变化使某些人的细胞能够产生这种传感器。
许多正链 RNA 病毒共享一个策略,以避免被细胞免疫系统检测到,直到它们可以增加它们的数量。其中包括 SARS-CoV-2病毒、西尼罗河和寨卡病毒等黄病毒,以及脊髓灰质炎和一些心脏和大脑炎症背后的小核糖核酸病毒。
入侵细胞后,这些类型的病毒会占据细胞内膜的一部分,在细胞内形成隔室的膜系统内。病毒使用这种经过修饰的细胞器作为自我复制的避难所。因此,它们的病毒产物不受大多数细胞先天免疫传感器的影响。
一项新研究着眼于酶的变体寡腺苷酸合成酶 1 如何靶向这些病毒的隐藏点。这种酶的同种型称为 OAS1 p46。干扰素促使 OAS 传感器家族寻找 RNA 病毒或其位置。这种侦察有助于细胞防御攻击。
尽管许多研究已经证明了 OAS 蛋白在激活一种酶的重要性,该酶可以切割病毒 RNA 以阻止各种不同的病毒复制,但人们对单个 OAS 蛋白如何促进这种广泛的抗病毒活性知之甚少。
大多数细胞的 RNA 病毒传感器都用于检测细胞核和细胞外膜之间的细胞质内的病毒。它们感知在感染过程中积累在细胞质中的病毒 RNA。
相比之下,OAS1 p46 蛋白同种型位于内膜系统,特别是内质网和高尔基体。高尔基体是一个细胞邮寄室,蛋白质在那里被包装和发送。
OAS1 p46 异构体也异戊二烯化,这是一种生化调整,在这种情况下,使这种蛋白质能够运输到膜上。这种同工型还有来自蛋白质尾端氨基酸的额外帮助,这也提高了其抗病毒活性。
研究人员在发表在eLife 上的论文中指出:“将先天 RNA 传感器靶向内膜系统可能会增强它们感知病毒产生的 RNA 的能力,这些病毒使用这些隔室进行复制 。”
该论文的资深作者是西雅图华盛顿大学医学院免疫学副教授 Ram Savan。他的实验室探索先天免疫基因的变异和调节如何帮助确定对影响我们的严重病毒感染的抵抗力或易感性。
这项国际多机构研究的主要作者是Ram Savan 实验室的研究生 Frank W. Soveg 和华盛顿大学医学院免疫学代理讲师 Johannes Schwerk。这三人也是华盛顿大学先天免疫和免疫疾病中心的成员。
作者发现 OAS1 p46 同种型在这些膜上的定位增强了细胞病毒传感器对病毒复制位点的访问。这反过来又会导致对那些倾向于使用这种隐藏在膜中策略进行秘密繁殖的 RNA 病毒具有更强的抗病毒活性。
“我们的病毒学分析,”Ram Savan 观察到,“表明 OAS1 p46 同种型对多种正链 RNA 病毒具有泛抗病毒作用,包括黄病毒、小核糖核酸病毒和 SARS-CoV-2。”
科学家们通过检查来自受 影响的患者的实验室样本,继续分析 OAS1 p46 同种型背后的人类遗传学,以及拥有这种遗传变异的好处。
“在这项研究中,”Ram Savan 指出,“我们在预测 严重程度的寡腺苷酸合成酶 1 基因中发现了一个因果单核苷酸变异。”
Savan 解释说,遗传数据显示产生 OAS1 p42 蛋白同种型的 A 等位基因与需要患者机械通气的严重 疾病密切相关。另一方面,产生 OAS1p46 蛋白的 G 等位基因可以防止严重的 。太平洋西北部患者的结果在更大的欧洲队列中得到了复制。
总之,科学家们指出,他们的研究结果表明,靶向内膜对于 OAS1 对特定类型的逃避免疫的病原体的抗病毒作用至关重要。这项工作证明了这种细胞内膜靶向对于检测在这些膜上复制的危险病毒是多么重要。结果还表明,通过 OAS1-p46 同种型的作用,在感染早期控制 SARS-CoV-2 复制是降低 疾病严重程度的重要因素。