我国科学家揭示PRMT7的精氨酸单甲基化控制MAVS介导的抗病毒先天免疫机制

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Mol Cell：我国科学家揭示PRMT7的精氨酸单甲基化控制MAVS介导的抗病毒先天免疫机制
0 ?" Y) D' P" B0 U8 V8 k3 B. y) t1.        线粒体抗病毒信号蛋白
' B% H2 U1 q* u3 \2.        先天免疫
- Q0 d! I2 L( w* R5 t3.        精氨酸甲基化
; i/ e6 E. i9 E3 _  L4.        PRMT7& }- X2 S8 V9 h2 F3 ?' y/ K
5.        肺部成纤维细胞; f2 F1 I) z7 J2 c. E: g
6.        骨髓衍生性树突细胞
! V4 r0 [' D, P6 z3 R7.        RIG-I
+ ]3 L! u5 o# Y: ^* o( a8.        VSV
0 r4 O1 M  M. c% f4 A9 P9.        仙台病毒1 C& x4 T& P0 v9 ?4 T
10.        HSV-1
+ p0 ~  h, j4 [/ J$ i11.        SMURF1+ i/ Y; @& x! W: Z' u3 d* L% ~- d9 S$ r
12.        RLR
* `! `% z; J: }* i. i来源：本站原创 2021-09-22 18:06
) S& h4 G6 h) Q2 c研究人员证实PRMT7在体外和体内都负向调节MAVS介导的抗病毒先天免疫反应，这显示了PRMT7和PRMT7介导的精氨酸单甲基化在先天免疫中的功能。
  r  ^" X4 }3 a+ U& H9 r! ?2021年9月19日讯/生物谷BIOON/---先天免疫是抵抗微生物感染的第一道防线。在应对RNA病毒感染时，线粒体抗病毒信号蛋白（mitochondrial antiviral signaling protein, MAVS）在先天性抗病毒免疫反应中发挥了重要作用。! @" Y/ W. ~5 @% D9 m
精氨酸甲基化是组蛋白和非组蛋白的翻译后修饰（PTM），可以影响许多细胞活动。以前的研究已发现，斑马鱼中一种称为PRMT7（arginine methyltransferase 7, 精氨酸甲基转移酶7）的蛋白负向调节抗病毒先天免疫，从而将精氨酸甲基化与对先天免疫的调节联系起来。然而，它的内在机制在很大程度上仍然是未知的。* E% R, C, L+ b( n1 Y  Q
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在一项新的研究中，中国科学院水生生物研究所研究员肖武汉（XIAO Wuhan）博士及其团队证实PRMT7在体外和体内都负向调节MAVS介导的抗病毒先天免疫反应，这显示了PRMT7和PRMT7介导的精氨酸单甲基化在先天免疫中的功能。相关研究结果近期发表在Molecular Cell期刊上，论文标题为“Arginine monomethylation by PRMT7 controls MAVS-mediated antiviral innate immunity”。9 y# c# |& m" c/ q! ?  e! a; U; C, L9 A
这些作者首先发现，使用一种针对单甲基精氨酸（monomethyl arginine, MMA）蛋白的抗体，很容易在骨髓衍生性树突细胞（BMDC）和小鼠肺部成纤维细胞（mouse lung fibroblast, MLF）中检测到MMA蛋白的动态变化。这表明，MMA蛋白可能参与了RIG-I样受体（RLR）的信号传递。" q" j4 ~6 w  z+ y8 E
通过筛选和质谱分析，这些作者发现MAVS在精氨酸52（R52）处发生单甲基化，减少了它与RNA传感蛋白RIG-I（retinoic acid inducible gene I, 视黄酸诱导基因I）的相互作用和聚集物的形成。免疫共沉淀和体外甲基化试验显示，PRMT7催化MAVS在R52处的单甲基化，并阻止MAVS/MAVS和MAVS/RIG-I之间的结合，从而导致MAVS聚集的抑制和随后的激活。
* G# b0 m) Q7 H4 v& |, R8 @: N0 N这些作者接下来通过在人类胚胎肾脏293（HEK293T）细胞中过量表达PRMT7或产生PRMT7-/-和MAVS-/-细胞来研究PRMT7的细胞功能，发现在病毒感染后，实时聚合酶链反应（RT-PCR）、磷酸化和二聚化实验表明，PRMT7通过酶促靶向MAVS来负向调节病毒RNA触发的RLR信号传递。
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- L3 n9 I( Z' F- J" u- U  _图片来自Molecular Cell, 2021, doi:10.1016/j.molcel.2021.06.004。! n+ R1 a5 n( \9 j: s
此外，这些作者探究了PRMT7对体内抗病毒先天免疫的影响。利用小鼠模型，他们发现Prmt7+/-小鼠对水泡性口炎病毒（VSV）感染的抵抗力更强，并且在对VSV感染的反应中呈现出比Prmt7+/+小鼠更高的干扰素β1（Ifnb1）mRNA水平和更低的VSV-N基因mRNA水平和VSV滴度。
+ m$ W& l1 s  F3 G1 R  X令人惊讶的是，这些作者发现PRMT7可以被自动甲基化，而且在仙台病毒（SeV）感染期间PRMT7蛋白的数量减少，但在单纯疱疹病毒1（HSV-1）病毒感染期间则没有。他们揭示，病毒感染以MAVS依赖的方式诱导PRMT7的蛋白体降解，MAVS将smad泛素化调节因子-1（SMURF1）招募到PRMT7，以催化PRMT7的K48连接的多泛素化。5 k$ ]2 O8 u: f4 F6 @) Z! B; h* \- S
这些研究结果证实在体外和体内，PRMT7对RLR信号传递的负作用是由MAVS单甲基化介导的。结合之前的研究，这些发现表明，CRISPR/Cas9技术可以用来敲除草鱼中的prmt7基因，以获得抗草鱼呼肠孤病毒（anti-GCRV）品系，这可能有利于水产养殖业。（生物谷 Bioon.com）% f8 y& }8 g$ {' q& @' ]
参考资料：* L6 ^+ i, [$ G* @8 S( m! b
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Junji Zhu et al. Arginine monomethylation by PRMT7 controls MAVS-mediated antiviral innate immunity. Molecular Cell, 2021, doi:10.1016/j.molcel.2021.06.004.
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