科学家揭示关键蛋白质控制机制，推动抗病毒治疗和核酸药物研发

找药助理

1277次浏览发布时间：2024-04-22 10:08:05

科学家们揭示了一种特定蛋白质的控制机制，该蛋白质在平衡哺乳动物细胞中病毒感染诱发的免疫反应中扮演关键角色。这些发现可能推动治疗遗传疾病的抗病毒治疗和核酸药物的发展。

为了防止感染病毒，细胞通常会进行一系列免疫反应。这包括执行细胞凋亡和传递干扰素信号。尽管细胞凋亡是一种正常过程，且在有无病毒分子时都会发生，但会经历一系列级联步骤，最终导致细胞死亡。这可能对宿主有益，因为它有助于阻止异常细胞（包括受感染的细胞）的增殖，并将其清除出体内。另一方面，干扰素是响应病毒感染的蛋白质，能保护细胞免受病毒侵害，阻止病毒复制。但如何平衡细胞凋亡和干扰素反应，有效抑制感染时病毒复制的调节机制仍不明确。

在这项研究中，包括东京大学的科研人员在内的一个团队专注于研究一种名为TRBP的特定蛋白质，该蛋白也被归类为RNA干扰因子。

RNA是一种核酸，一种存在于活细胞和病毒中的有机化合物，在控制蛋白质合成和许多病毒基因组成方面起着重要作用。RNA的翻译过程将基因序列转换成蛋白质合成的指令，蛋白质对于生物体（包括植物和动物）的结构和功能发挥着关键作用。

RNA干扰，又名RNA沉默，是植物和无脊椎动物用来阻止病毒复制、保护自身免受病毒侵害的一种机制，通过裂解病毒RNA实现。

尽管一般认为RNA沉默是一种在正常情况下调控基因表达的机制（当基因被“激活”时，向细胞提供编码特定蛋白质的指令），但我们仍不清楚这个过程在受病毒感染压力时是如何进行的。

因此，科研人员对 TRBP（TAR RNA 结合蛋白）进行了研究，发现它在病毒感染过程中的 RNA 沉默中扮演着关键的角色。

该蛋白质会在人类细胞感染的早期阶段与病毒传感器蛋白发生互动。在病毒感染的后期，有一种名为半胱氨基酸蛋白酶的蛋白质会被激活，主要是用来引发细胞凋亡。

东京大学副教授Kumiko Ui-Tei指出："先前认为RNA沉默和干扰素信号传导是独立的，但我们和其他研究团队的多份报告表明它们之间存在相互影响。

病毒感染引发的TRBP功能改变是协调干扰素反应和细胞凋亡的基础，TRBP会不可逆地提高受感染细胞的程序性细胞死亡，同时降低干扰素信号传导。TRBP通过引发细胞死亡、彻底阻止病毒复制来影响细胞，与干扰素反应途径相反，干扰素反应途径仅仅抑制病毒复制，而非消灭受感染的细胞。

Takahashi 表示：“我们的终极目标是理解抗病毒防御系统背后的分子机制，这一系统是通过调节人类细胞内外的 RNA 途径之间的相互作用来实现的。”

透过更深入地了解病毒防御在分子水平上的作用，研究人员的目标是推动核酸药物的研发。这些药物采用类似于RNA沉默的抗病毒反应的靶向和抑制方法，有望在治疗更广泛范围内患有病毒感染、基因突变和基因缺陷的患者时发挥日益重要的作用。

这个研究是与日本埼玉大学、千叶大学、京都大学和前桥工业大学合作完成的。

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