王耿教授团队在Cell Research发文发现并鉴定首个哺乳动物RNA转运通道

　　

5月29日，王耿教授团队在Cell Research杂志上发表了题为“ANT2 functions as a translocon for mitochondrial cross-membrane translocation of RNAs”的论文, 该研究设计了一套巧妙的生化体系，成功鉴定出首个哺乳动物线粒体RNA转运蛋白ANT2，并且揭示了ANT2对mt-dsRNA触发的先天免疫的调控作用。

线粒体由内共生的古变形杆菌进化而来，其产生的一些物质仍然被宿主细胞视为外源物质，例如从线粒体中导出的dsRNA（mt-dsRNA）能够激活先天免疫信号。除了导出mt-dsRNA外，线粒体还导出和导入各种非编码RNA,这些RNA在线粒体内外具有重要的功能，并已被证明与衰老、免疫和癌症有关。然而，关于线粒体RNA导入和导出的详细途径还尚不清楚，特别是RNA如何跨膜运输的机制目前还未有报道。

近几十年来，人们一直试图寻找线粒体膜上的RNA转运通道，但均未取得好的研究进展，主要原因是缺乏一套有针对性的并可以排除RNA降解酶干扰的实验体系。为此，该团队首先建立了一套高效的体外RNA导入生化体系，并利用该体系进行了RNA转运通道蛋白的筛选。通过初步筛选，研究人员发现了定位于线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转运酶-2（ANT2）。之后，研究人员通过完整线粒体和线粒体膜脂质体导入实验，初步确定了ANT2对线粒体RNA导入的正调控作用。随后使用进一步简化的细菌细胞膜脂质体和纯脂质体导入体系，直接证明了ANT2是哺乳动物线粒体RNA的内膜转运通道蛋白。在细胞层面，ANT2的蛋白水平与细胞质中mt-dsRNA的含量直接正相关，过表达或敲低ANT2会导致一型干扰素反应的激活或抑制。最后，研究人员在卵清蛋白肽（NP-OVA）诱导的小鼠炎症模型中发现，敲低ANT2可以缓解小鼠肝脏炎症，表明ANT2调节的mt-dsRNA的释放不仅在启动先天免疫而且在诱导机体炎症中发挥着关键作用。

综上所述，该研究成功鉴定出线粒体RNA跨膜转运的关键内膜通道蛋白，揭示了mt-dsRNA导出的调控机制。这些发现对于理解mt-dsRNA在免疫中的作用机制提供了更好的基础，同时也为自身免疫疾病潜在的治疗方案提供了理论依据。建立的高效体外生化体系不仅有助于鉴定通路中其它潜在的RNA转运蛋白和组分，也为其它孔道蛋白的功能研究提供了新的工具。

王耿教授是该研究的通讯作者，2020级博士生王鹏程是该研究的第一作者。

文章链接： https://doi.org/10.1038/s41422-024-00978-5

(图/文  王耿教授课题组)