RLR抗病毒信號通路在機體抵抗病毒侵染過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。在此過(guò)程中，模式識別受體RIG-I和MDA5通過(guò)識別病毒的dsRNA而被激活，從而結合并促進(jìn)下游蛋白MAVS在線(xiàn)粒體上形成纖維樣聚集。MAVS進(jìn)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(jìn)一步激活下游激酶，最終活化轉錄因子IRF3/7以及NF-κB，刺激干擾素產(chǎn)生，發(fā)揮抗病毒效應。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下，發(fā)現MAVS保守的T6BM2序列是TRAF6直接相互作用區域。通過(guò)解析MAVST6BM2與TRAF6的晶體結構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結合所必需的。進(jìn)一步細胞水平的研究表明兩者結合對MAVS介導的抗病毒響應起著(zhù)關(guān)鍵作用。有趣的是，研究人員發(fā)現MAVST6BM2上的一個(gè)突變體Y460E盡管能結合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(gè)氨基酸本身性質(zhì)的差異所造成的。另一方面也說(shuō)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)現為RLR抗病毒信號通路的研究提供了生化和結構基礎。

 

周兆才研究組主要圍繞STRIPAK超分子復合物，結合腫瘤、感染，以及自身免疫等重大疾病，研究免疫反應細胞信號機制及其病態(tài)調控，為臨床診療、藥物研發(fā)等提供理論依據與候選策略。部分研究結果已經(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；數據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(xiàn)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(cháng)，博士生導師，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(jìn)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(diǎn)實(shí)驗室及國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心?上海研究組長(cháng)，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，國家科技部基礎科學(xué)重大研究計劃子課題負責人，中科院與高校聯(lián)合交叉創(chuàng )新團隊負責人，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(zhuān)利2項。