流感病毒的“秘密武器”
日期：2012-03-27 08:19:13
正值流感盛行季節，來自洛克菲勒大學等處的研究人員發表了題為“Suppression of the antiviral response by an influenza histone mimic”的文章，指出了流感病毒之所以能從宿主免疫系統中逃逸出來的“秘密武器”：模擬宿主細胞組蛋白，從而影響宿主基因表達，達到抑制了宿主細胞產生抗病毒蛋白的目的，這一成果公布在Nature雜志上。
文章的通訊作者是洛克菲勒大學Ivan Marazzi和Alexander Tarakhovsky教授，Tarakhovsky教授曾在組蛋白修飾方面獲得重要發現，比如曾發現名為I-BET的抑制因子能干涉BET家族某些成員與乙酰化組蛋白的結合，這抑制巨噬細胞中“促炎”基因的激發，在一個炎癥小鼠模型中具有免疫調制活性。對于這一最新成果，他表示，“我總是著迷于仿生學，甚至在我辦公室里還放置著水箱，希望能學習模擬魚類”，在這項研究中，他們就發現了針對組蛋白的模擬，將幫助病毒抑制抗病毒應答。
組蛋白是基因功能的必要調控因子。NH2-端部或組蛋白的尾巴可以進行翻譯后修飾，對控制基因功能的蛋白復合物的組裝來說起一個腳手架的作用。這樣的修飾改變了組蛋白與DNA的相互作用，反過來導致了染色體的動力學變化，引起染色體特殊區域去折疊或是招募其它的蛋白質到特殊的位點。因此，通過調節DNA特殊區域的可接近性，表觀遺傳修飾能夠調節基因表達。
在這篇文章中，研究人員發現流感病毒的免疫抑制性NS1蛋白能攜帶一個與組蛋白相似的序列，模仿組蛋白H3的關鍵特征，其中包括與關鍵轉錄調控因子的結合，所以該病毒能夠劫持宿主的轉錄機器。研究人員還提出NS1之間以及與轉錄伸長復合物Paf1C的相互作用，是宿主抗病毒反應的關鍵，因而確認Paf1蛋白是利用合成Paf1拮抗劑進行消炎治療的一個候選藥物。
流感病毒的NS1蛋白是一個關鍵致病因子，它通過多種機制、包括雙鏈RNA的結合和隔離來拮抗宿主的抗病毒反應。在2008年Nature雜志上的一篇論文中，研究人員利用在2004年越南禽流感爆發期間分離出的一個惡性H5N1禽流感病毒毒株，確定了全長NS1蛋白的結構，他們發現這一分子的RNA結合區域與非H5N1毒株的RNA結合區域相比有微妙的差別，而效應子區域則有較大改變。這兩個區域以某種方式發生相互作用，形成小管，后者可能會隔離雙鏈RNA，從而讓病毒躲過宿主的先天免疫反應。
研究人員發現當人類肺部組織的細胞被H3N2病毒感染時，快速誘導基因的轉錄被抑制。但是當細胞被突變過的不能結合PAF1C的H3N2病毒感染時，這些基因的轉錄不會被影響。而且研究人員也通過深入實驗，證明NS1組蛋白樣的尾巴與PAF1C的相互作用會影響抗病毒基因的轉錄。因此組蛋白模擬可能會支持病毒感染。
這項研究對于流感研究具有重要的意義，NS1蛋白在不同病毒中是不同的，而其“尾巴”可能就是NS1蛋白最多變的部位之一了，一些流感病毒，比如H1N1就完全沒有NS1尾巴。這項研究的研究人員計劃分析是否NS1尾巴有助于流感病毒長期存在于宿主體內。
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