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: Z" }/ j0 _6 L. f" p
1.        线粒体抗病毒信号蛋白3 T. {6 O0 \! U1 c' l
2.        先天免疫5 q3 a# [+ @' N. Y9 R' o% B
3.        精氨酸甲基化' D2 \1 C( o( }, ~! @! f* y, Y* o2 }& Z
4.        PRMT79 z! k( F6 n1 @# I
5.        肺部成纤维细胞
! [) T) Z. a8 j" c6.        骨髓衍生性树突细胞/ [- g- A  f/ l) h
7.        RIG-I: P/ D2 I- S- d+ a
8.        VSV
8 ^5 j* _" n0 o0 g. y. z% \% {9.        仙台病毒
/ J$ v; V4 c5 e4 ?. H10.        HSV-1' H! A6 u, _- c+ a. E
11.        SMURF1
* l4 L, n0 X% j) ~: e1 ~/ e& z12.        RLR
* ^/ H. S3 l% O: g8 I  ?' f来源：本站原创 2021-09-22 18:06
3 Y# J8 q* x' r3 z! o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。$ E% N+ p* N' `7 s) f' l" m
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。
/ K. z0 ], e* M" z9 _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。$ F$ g; w3 D: p2 Y2 n
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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”。
7 x# v7 {7 M8 s" g' I. M- v: N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。
$ ?& t/ `$ a+ H# z0 _2 O* u! g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。
: s8 z& o1 P/ m1 R& P. A1 x3 [2 j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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图片来自Molecular Cell, 2021, doi:10.1016/j.molcel.2021.06.004。
* c  G) v; _$ R0 U3 D2 [" L6 i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。  ?( W8 r6 B- O+ F* k" [
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。2 j* G5 Z7 e1 W
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）
9 W% u& C2 P* i参考资料：2 @- W, N% t  O9 Q- o% F( C

! W' A% {$ l9 \1 m% ZJunji Zhu et al. Arginine monomethylation by PRMT7 controls MAVS-mediated antiviral innate immunity. Molecular Cell, 2021, doi:10.1016/j.molcel.2021.06.004.; q% X9 b$ a1 l+ |. K3 v/ k; x1 H

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