日前,Science杂志在线刊登了第二军医大学医学免疫学国家重点实验室、中国工程院院士曹雪涛研究团队题为“An interferon-independent lncRNA promotes viral replication by modulating cellular metabolism”的研究论文,报道了长链非编码RNA(lncRNA)-ACOD1通过结合细胞内代谢酶GOT2调控胞内代谢促进病毒逃逸的新发现。该发现提出了病毒感染调控机制新观点,也为病毒感染性疾病的有效防治提供了新思路和潜在药物研发靶标。
病毒感染调控一直以来是免疫学研究的热点。干扰素是机体抵抗病毒感染的关键性细胞因子,通过激活一系列干扰素诱导性基因的表达,从而激活机体的抗病毒能力。然而,干扰素以外的调控机制,尤其是病毒如何调控宿主细胞代谢,目前知之甚少。
曹雪涛院士团队从基因组中表达量很高但却功能未知的非编码RNA入手,筛选到其中一个lncRNA——lncRNA-ACOD1,其在体内外均能显著促进多种病毒的复制。深入研究发现lncRNA-ACOD1通过不依赖干扰素的一条新作用模式促进病毒感染,表达谱检测显示代谢通路受到lncRNA-ACOD1的明显调控。在分子机制上,lncRNA-ACOD1在细胞质中结合代谢中重要的氨基转移酶GOT2,在分子构象上靠近酶底物结合位点,有利于其催化反应。体外酶活性实验和体内LC-MS质谱代谢物检测证实lncRNA-ACOD1能够促进GOT2的代谢活性,且GOT2缺失则lncRNA-ACOD1促进病毒复制的功能丧失,补充GOT2或其催化底物能够逆转lncRNA-ACOD1缺失造成的病毒复制减弱。这证实lncRNA-ACOD1通过促进GOT3酶活性影响代谢,促进了病毒复制的作用模式。
该研究揭示了病毒感染通过lncRNA调控细胞代谢的新机制,解释了病毒调控代谢的分子机制,为临床上研发新的抗病毒药物提供了潜在的研究靶标。同时进一步完善了病毒感染调控网络,提出了干扰素之外的病毒感染调控新通路,将非编码RNA、代谢调控和病毒感染三者联系在一起,为免疫调控机制研究提供了新思路。
(编辑整理 商素芳)