RLR抗病毒信號通路在機體抵抗病毒侵染過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在此過程中，模式識別受體RIG-I和MDA5通過識別病毒的dsRNA而被激活，從而結(jié)合并促進下游蛋白MAVS在線粒體上形成纖維樣聚集。MAVS進而招募一系列的TRAF家族的E3連接酶，其中包括TRAF6等。這些E3連接酶可進一步激活下游激酶，最終活化轉(zhuǎn)錄因子IRF3/7以及NF-κB，刺激干擾素產(chǎn)生，發(fā)揮抗病毒效應(yīng)。然而對于信號通路中的關(guān)鍵步驟——MAVS與TRAF6之間的相互作用及其識別特征仍不十分清楚。

 

史竹兵，張振等人在研究員周兆才的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)MAVS保守的T6BM2序列是TRAF6直接相互作用區(qū)域。通過解析MAVST6BM2與TRAF6的晶體結(jié)構(gòu)從原子水平上闡述了兩者相互作用的詳細特征。體外生化試驗驗證了MAVST6BM2上殘基是TRAF6結(jié)合所必需的。進一步細胞水平的研究表明兩者結(jié)合對MAVS介導(dǎo)的抗病毒響應(yīng)起著關(guān)鍵作用。有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)MAVST6BM2上的一個突變體Y460E盡管能結(jié)合TRAF6，但在細胞里仍然不能代替野生型的MAVS發(fā)揮作用。這可能是由于兩個氨基酸本身性質(zhì)的差異所造成的。另一方面也說明保守的Y460是MAVS發(fā)揮最優(yōu)活性所不可替代的。這些發(fā)現(xiàn)為RLR抗病毒信號通路的研究提供了生化和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

 

周兆才研究組主要圍繞STRIPAK超分子復(fù)合物，結(jié)合腫瘤、感染，以及自身免疫等重大疾病，研究免疫反應(yīng)細胞信號機制及其病態(tài)調(diào)控，為臨床診療、藥物研發(fā)等提供理論依據(jù)與候選策略。部分研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于NatImmunol(2015),CancerCell(2014)、CellResearch(2012)、Structure(2013)。

 

該項工作得到科技部、國家自然科學(xué)基金委、上海市科委以及中科院經(jīng)費資助；數(shù)據(jù)收集工作得到生化與細胞所公共技術(shù)服務(wù)中心及上海光源BL17U光束線站的大力幫助。

 

JBiolChem.2015Sep18.

 

StructuralInsightsintoMitochondrialAntiviral-SignalingProtein(MAVS)-TumorNecrosisFactorReceptor-AssociatedFactor6(TRAF6)Signaling.

 

ShiZ1,ZhangZ2,ZhangZ2,WangY2,LiC2,WangX2,HeF2,SunL3,JiaoS2,ShiW1,ZhouZ4.

 

Abstract

 

Inresponsetoviralinfection,cytosolicretinoicacid-induciblegeneI(RIG-I)-likereceptors(RLRs)senseviralRNAandpromoteoligomerizationofmitochondrialantiviral-signalingprotein(MAVS),whichthenrecruitstumornecrosisfactorreceptor-associatedfactor(TRAF)familyproteinsincludingTRAF6toactivateantiviralresponse.Currently,theinteractionbetweenMAVSandTRAF6isonlypartiallyunderstoodlackingatomicdetails.Here,wedemonstratedthatMAVSdirectlyinteractswithTRAF6throughitspotentialTRAF6-bindingmotif2(T6BM2,aminoacids455-460).Further,wesolvedthecrystalstructureofMAVST6BM2incomplexwithTRAF6TRAF_Cdomainat2.95-?resolution.T6BM2ofMAVSbindstothecanonicaladaptor-bindinggrooveoftheTRAF_Cdomain.Structure-directedmutationalanalysesinvitroandincellsrevealedthatMAVSbindingtoTRAF6viaT6BM2insteadofT6BM1isessentialbutnotsufficientforanoptimalantiviralresponse.Particularly,aMAVSmutantY460EretaineditsTRAF6-bindingabilityaspredicted,butshowedsignificantlyimpairedsignalingactivity,highlightingthefunctionalimportanceofthistyrosine.Moreover,theseobservationswerefurtherconfirmedinMAVS-/-mouseembryonicfibroblast(MEF)cells.Collectively,ourworkprovidesastructuralbasisforunderstandingtheMAVS-TRAF6antiviralresponse.

 

周兆才研究員，研究組長，博士生導(dǎo)師，1999年本科畢業(yè)于青島大學(xué)。1999-2004年在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩博連讀，獲博士學(xué)位。2004-2009在美國布蘭迪斯大學(xué)和賓州大學(xué)從事博士后研究。2009年中國科學(xué)院“百人計劃”引進回國，任中科院上海生化與細胞所研究員，細胞生物學(xué)國家重點實驗室及國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心?上海研究組長，上海科技大學(xué)特聘教授。中科院百人計劃終期評估優(yōu)秀，國家科技部基礎(chǔ)科學(xué)重大研究計劃子課題負責(zé)人，中科院與高校聯(lián)合交叉創(chuàng)新團隊負責(zé)人，中科院上海分院杰出青年科技創(chuàng)新人才。迄今，共發(fā)表研究論文和綜述40余篇，被引用600余次，申請專利2項。