自噬是一個保守的過程,但其在調節抗病毒先天免疫力中的直接作用仍知之甚少。
2020年7月1日,中山大學醫學院郭德銀團隊在Cell Research 在線發表題為「A novel selective autophagy receptor, CCDC50, delivers K63 polyubiquitination-activated RIG-I/MDA5 for degradation during viral infection」的研究論文,該研究通過高通量篩選,發現CCDC50發揮了以前未知的自噬受體的作用,該受體負調節由RIG-I樣受體(RLRs)(RNA病毒的傳感器)引發的I型幹擾素(IFN)信號傳導途徑。
病毒感染可增強CCDC50的表達,並且CCDC50特異性識別K63-多泛素化RLR,從而提供活化的RIG-I / MDA5進行自噬降解。通過晶體結構分析證實了CCDC50與吞噬膜蛋白LC3的結合。與其他已知的與LC3的LIR對接位點(LDS)或UIM對接位點(UDS)相關的自噬貨物受體相反,CCDC50可以與LDS和UDS結合,這代表了一種新型的貨物受體。在RNA病毒感染的小鼠模型中,CCDC50缺乏會減少RIG-I / MDA5的自噬降解並促進I型IFN反應,從而導致病毒抵抗力增強和存活率提高。這些結果揭示了自噬與抗病毒先天免疫反應之間的新聯繫,並為RLR介導的抗病毒信號的調節機制提供了更多見解。
作為抵抗病毒入侵的第一道防線,宿主先天免疫系統在進化上是保守的。病毒感染後,先天性抗病毒反應通過模式識別受體(PRR)對病原體相關分子模式(PAMP)的識別而被激活,最終產生幹擾素,炎性細胞因子和趨化因子以消除病原體。跨膜或胞漿PRR識別具有不同特徵的不同病原體衍生核酸,包含RIG-1,MDA5和RLR在識別細胞質中的病毒RNA中起重要作用。RIG-1和MDA5通過募集線粒體抗病毒信號蛋白(MAVS)來感知胞質病毒RNA並啟動先天性免疫信號級聯,從而激活NF-κB-和IRF3 / IRF7介導的I型幹擾素(IFN)反應並建立抗病毒狀態。
IFN應答不僅對先天抗病毒免疫至關重要,而且對適應性免疫也有深遠影響。但是,過度的免疫應答會導致免疫介導的組織損傷和自身免疫紊亂。因此,必須嚴格調節IFN的激活和信號通路維持免疫穩態。先前的研究表明自噬及其成分直接參與IFN信號通路的正向和負向調節。例如,自噬蛋白ATG5能夠在感染水泡性口炎病毒(VSV)或仙臺病毒(SeV)的過程中促進漿細胞樣樹突狀細胞中TLR7介導的IFN的產生,自噬途徑可以靶向IFN反應途徑的關鍵信號蛋白,例如RIG-1的p62依賴性自噬降解,cGAS, STING和NDP52介導的MAVS自噬降解。這些研究表明自噬在IFN相關的免疫信號傳導中起重要作用。然而,病毒感染後選擇性降解激活的RIG-I / MDA-5的機制仍不完全清楚。
該研究進行了基於全基因組CRISPR / Cas9的文庫篩選,研究了涉及RNA病毒誘導的IFN反應的細胞負調控因子,並確定了含有捲曲螺旋結構域的蛋白50(CCDC50)(也稱為Ymer)作為IFN信號傳導負調控因子。CCDC50在組織和器官中無處不在表達。先前的研究表明,CCDC50可以抑制配體介導的表皮生長因子受體(EGFR)下調,並在NF-κB和Fas信號通路中起多功能調節劑的作用。CCDC50是慢性淋巴細胞性白血病(CLL)和mantle細胞淋巴瘤(MCL)生存的必需條件。最近,CCDC50被證明可通過Ras / Foxo4信號通路促進肝細胞癌。
該研究提供的證據表明CCDC50是一種新型的自噬貨物受體,可以識別並傳遞K63-多聚泛素激活的RIG-I / MDA5進行降解,從而將活性信號(K63-Ubn-RIG-I / MDA5)轉換為負調控信號。該研究建議CCDC50具有參與IFN反應的負調節和抗病毒先天免疫的先前未表徵的功能,並可能提供抗病毒感染的新目標。
參考原文:
https://www.nature.com/articles/s41422-020-0362-1