中科院生物物理所最新《PNAS》文章

　　

生物通报道：中国科学院北京生物物理研究所（Institute of Biophysics）的研究人员证明了锌指结构抗病毒蛋白（Zinc-finger antiviral protein，ZAP)这种宿主抗病毒因子可以通过RNA过程中的外切酶体（exosome）降解靶标RNA，说明ZAP可能是一种调控mRNA稳定性的反式作用因子（trans-acting factor）。这一研究成果公布在《美国科学院院刊》（PNAS）杂志上。

领导这一研究的是中国科学院“****”高光侠研究员，其研究方向主要是病毒与宿主细胞相互作用的分子机理。在2002年相关的研究发表在《Science》杂志上，说明其研究成果处于世界领先水平。

原文摘要：
Published online before print December 21, 2006
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0607063104
The zinc-finger antiviral protein recruits the RNA processing exosome to degrade the target mRNA
[Abstract]

锌指结构抗病毒蛋白ZAP是一种宿主抗病毒因子，由高光侠等人命名。在之前的研究中，高博士等人建立了一种能够高效分离对病毒感染有抗性的细胞的方法，首次直接证明了宿主细胞的一些功能在病毒复制前期起着重要的调控作用。然后通过在细胞内过量表达cDNA文库的方法来改变细胞的表型，再筛选那些对病毒感染有抗性的细胞。经过两年多的探索，他们在一个小规模的筛选中，从50万个表达cDNA文库的细胞中成功地克隆了一个具有抗病毒活性的cDNA。

进一步的分析表明在表达这一cDNA的细胞中，病毒RNA可以被正常逆转录为DNA，随后病毒DNA可以正常整合到宿主染色体上并转录为RNA。但是在细胞质中，转录出的病毒RNA却被特异性地降解。同时序列分析表明这一克隆的基因是一个新基因，编码一个含有776个氨基酸的蛋白，蛋白的N端含有四个CCCH锌指结构，C端没有任何已知的功能域。因此高博士等人将该基因命名为“锌指结构抗病毒蛋白”。

在新发表的这篇文章中，高博士等人发现了ZAP降解靶标RNA的具体途径，并提出了证明。Exosome(外切酶体)是一种包含了至少10种必要组分的蛋白复合物，它在真核细胞RNA加工和mR-NA 3'→5'方向降解过程中都起重要的作用。研究人员发现在蔗糖或者甘油梯度离心过程中，ZAP和Exosome会共移（comigrate），而且ZAP的免疫共沉实验也表明exosome会与ZAP共沉，体外pull-down分析也说明ZAP与hRrp46p exosome直接作用，并且研究人员也发现ZAP的绑定位点是224-254氨基酸。这些研究都说明ZAP是一种调控mRNA稳定性的反式作用因子。
（生物通：张迪）

附：
高光侠

简历： 

1988年毕业于北京大学生物系生物化学专业，获理学士学位； 
1995年毕业于美国哥伦比亚大学生化系，获博士学位； 
1995-1999:美国哥伦比亚大学生化系，Howard Hughes Medical Institute 博士后； 
1999－2001：美国哥伦比亚大学生化系，Associate Research Scientist； 
2001至今：中国科学院“****”研究员，2002年获“国家杰出青年”基金支持。 

研究组工作摘要： 

本实验室的主要研究方向是研究病毒与宿主细胞相互作用的分子机理。目前的研究内容主要集中在以下几方面：

利用体细胞遗传学筛选方法克隆参与逆转录病毒复制的宿主细胞因子。 
研究宿主细胞抗病毒蛋白ZAP的作用机理。 
ZAP相关的细胞调控RNA稳定性的分子机理。 

代表性论文： 

Gao G and Goff SP. Somatic Cell Mutants Resistant to Retrovirus Replication: Intracellular Blocks During the Early Stages of Infection. MOL BIOL CELL 10, 1705-1717 (1999).


Gao G.， Guo X and Goff SP. Inhibition of Retroviral RNA Production by ZAP, a Novel CCCH-type Antiviral Protein. Science 297, 1703-1706 (2002). 


Liu L, Chen G, Ji X and Gao G. ZAP Is a CRM1-dependent Nucleocytoplasmic Shuttling Protein. BIOCHEM BIOPH RES CO 321, 517-523 (2004). 


Guo X, Carroll, JW, MacDonald MR, Goff SP and Gao G. The Zinc Finger Antiviral Protein Directly Binds to Specific Viral mRNAs Through the CCCH Zinc Finger Motifs . J VIROL （in press） (2004).