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哈兽研郑永辉组在抗流感病毒天然免疫领域取得新突破
at :2017/11/6 8:29:17    

近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所郑永辉研究组发现了流感病毒激活宿主细胞天然免疫的新机制,相关研究成果发表于病毒学权威期刊Journal of Virology,原文标题为“Innate sensing of influenza A virus hemagglutinin glycoproteins by the host endoplasmic reticulum (ER) stress pathway triggers a potent antiviral response via ER-associated protein degradation”。
 

天然免疫系统通过其特有的模式识别受体(PRR)识别病原相关模式(PAMP)分子,这是人类生来就有的抵抗感染的第一道防线,具有作用范围广、反应快等特点。目前已知的病毒PAMP是各种核酸类分子,其它病毒分子是否能被识别并激活天然免疫尚不清楚,相关研究是免疫学中一个非常活跃的领域。

 

流感病毒血凝素蛋白(HA)是病毒识别宿主细胞的唯一工具, 在启动感染过程中起决定性作用。在郑永辉研究员指导下,哈尔滨兽医研究所王斌博士与密歇根州立大学Dylan Frabutt等人通过合作研究发现HA在病毒感染过程中能高效表达,进而引起感染细胞内质网应激反应(ER stress);在细胞分子伴侣Calnexin和Calreticulin缺失的细胞系中,病毒囊膜糖蛋白HA能够被迅速降解,而病毒内部蛋白NP却不能被降解;进一步研究发现细胞通过内质网相关蛋白降解通路(ER-associated protein degradation, ERAD)降解HA蛋白,进而抑制病毒的复制;为了进一步研究HA蛋白降解的分子机制,研究人员对可能参与蛋白降解的分子进行筛选,发现EDEM1、EDEM2和ERManI这三种I-型α-甘露糖苷酶介导了HA蛋白的降解,并在抑制病毒复制过程中发挥核心作用(图1)

 

图1. EDEM1、EDEM2和ERManI 通过降解HA蛋白而抑制流感病毒的复制

 

以上研究表明流感病毒囊膜糖蛋白HA是一种新型的PAMP,其能够被细胞内质网中相关分子识别而启动降解过程,这一结果提示内质网应激反应具有天然抗病毒功能。

 

本研究是继该研究小组在艾滋病病毒和埃博拉病毒囊膜糖蛋白研究中取得相关成果后(J Virol, 2014; J Biol Chem, 2015; J Biol Chem 2017),在病毒天然免疫研究领域中获得的又一重要发现。
 

郑永辉教授简介

郑永辉教授目前在美国密西根州立大学微生物和分子遗传系任终身教授。2013年起受聘于中国农业科学院哈尔滨兽医研究所基础免疫学创新团队首席科学家。郑永辉教授实验室承担了R01, R56, K02等多项美国NIH重大研究专项,其本人参与评审了多项国际基金项目,是多个国际知名期刊的审稿人。近年来,其在美国的研究团队在宿主限制性因子研究方面取得多项重大发现,已在Nature Cell Biology、PNAS、JBC、JVI等多个国际知名学术期刊上发表40多篇高质量的有关天然免疫方面的论文,总影响因子超过200。

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