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RNA干扰不仅能对抗病毒,还能调节肠道细胞的蛋白质平衡
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年12月09日 来源:Nature Cell Biology
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发现一种已知防御机制的新功能:RNA干扰不仅能对抗病毒,还能调节肠道细胞的蛋白质平衡,这一发现发表在《自然细胞生物学》上
除了皮肤,消化道是最容易受到细菌和病毒等环境影响的组织。因此,形成这些身体内部屏障的细胞也有特殊的防御机制。由Thorsten Hoppe教授领导的研究小组现在已经证明,RNA干扰(简称RNAi)是一种已知的病毒防御机制,也可以防止肠道细胞中人体自身蛋白质的过度生产。这项名为“ER-Associated RNA Silencing Promotes ER Quality Control”的研究发表在《自然细胞生物学》杂志上。
RNAi能够识别、结合并最终降解病毒中的RNA。这可以防止病毒蛋白质的产生。通过绿色荧光蛋白的帮助和对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的进一步分析,UoC研究团队能够证明,RNAi也在蛋白质生产过程中干预细胞,以维持肠道细胞的蛋白质平衡(蛋白质稳态)。人体自身的蛋白质生产开始于DNA的复制和模板分子的生成,也被称为信使RNA (mRNA),在细胞核中。然后mRNA被带到内质网(ER),在那里从模板分子产生蛋白质。就像在工厂里一样,生产出来的蛋白质要经过严格的质量控制。缺陷蛋白从内质网输出并降解,以避免细胞浪费以及对细胞和组织的生理和功能的广泛负面后果。
“我们观察到,RNAi机制甚至在蛋白质产生之前就在ER处特异性地降解信使RNA,这有助于保护急诊室免受过多生产的负荷。”因此,科学家们发现了一种调节蛋白质生成的新机制。
RNAi和之前已知的ER质量控制系统之间的相互作用似乎对整体肠道健康很重要。这表明,这两种机制同时失效会损害肠道的重要屏障功能。研究结果还表明ER功能和质量控制之间存在联系,这对防止病毒感染很重要。例如,SARS-CoV等RNA病毒使用ER进行复制。
“我们能够通过对内质网施加特别的压力来显著抑制病毒载量。“蛋白质稳态、RNAi和病毒感染的相互作用可能是病毒性疾病前瞻性研究和治疗的重要方法,”Thorsten Hoppe团队成员、该研究的另一位第一作者、博士生Sotirios Efstathiou说。
这项研究是在科隆大学的CECAD衰老相关疾病细胞应激反应卓越集群进行的。它由德国卓越战略框架下的德国研究基金会(DFG)和欧洲研究理事会资助。此外,科隆老龄化研究研究生院和亚历山大·冯·洪堡基金会的支持使这项研究成为可能。