環(huán)狀RNAs——抗病毒免疫新靶標(biāo)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 00:40
環(huán)狀RNAs(circular RNAs, circRNAs)是一種內(nèi)源性非編碼RNAs,結(jié)構(gòu)呈閉合環(huán)狀,不易被核酸外切酶切割,能夠穩(wěn)定存在于所有真核細(xì)胞和病毒基因組中。已有研究表明,circRNAs能夠誘導(dǎo)天然免疫相關(guān)基因的表達(dá),參與宿主抗病毒免疫應(yīng)答,保護(hù)宿主免受病毒感染。此外,宿主抗病毒免疫相關(guān)因子(如NF90/NF110)通過調(diào)控circRNAs的形成,進(jìn)而發(fā)揮抗病毒功能。因此,本文總結(jié)了circRNAs的特征、作用機(jī)制及其生物學(xué)功能,并重點(diǎn)討論其在宿主抗病毒免疫中的作用,旨在為病毒與宿主互作機(jī)制提供新的研究方向。
【文章來源】:生命的化學(xué). 2020,40(08)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
CircRNAs的分類
在病毒基因組中,穩(wěn)定存在著大量序列保守的circ RNAs,并能夠與病毒蛋白相互作用或參與病毒入侵宿主的過程。研究人員在KSHV感染的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)由KSHV基因組編碼的circRNAs。此外,實(shí)驗(yàn)證明,過表達(dá)hSA_CIRC_0001400會(huì)抑制KSHV感染早期關(guān)鍵病毒基因LANA和Rta的表達(dá)[40]。這一發(fā)現(xiàn)使circRNAs成為病毒與宿主互作的新靶點(diǎn),并使circ RNAs邁進(jìn)了病毒學(xué)領(lǐng)域的大門。已有研究報(bào)道,DNA病毒基因組間能夠形成環(huán)狀RNA[41]。例如,Epstein-Barr病毒(EBV)能夠在BART基因區(qū)產(chǎn)生僅有外顯子組成的circ RNAs或同時(shí)攜帶外顯子和內(nèi)含子的circ RNAs分子,前者在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均有定位,后者主要定位于細(xì)胞核內(nèi)。KSHV病毒在IRF4和PAN基因區(qū)均發(fā)現(xiàn)有對(duì)應(yīng)的circRNAs生成,它們?cè)诩?xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)均有分布,其中PAN基因來源的circRNAs較為特殊,其正負(fù)兩條鏈都有相應(yīng)的產(chǎn)物[41]。同樣屬于DNA病毒的ASFV目前尚無關(guān)于circRNAs相關(guān)功能的研究,但并不排除ASFV病毒基因組中也含有參與病毒復(fù)制的內(nèi)源性circRNAs,并極有可能通過與病毒基因組中某個(gè)miRNA競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合、與病毒編碼蛋白或宿主蛋白互作以及調(diào)控病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄水平等方式阻止病毒入侵宿主細(xì)胞。此外,RNA病毒如PEDV感染還可調(diào)控宿主circRNAs的表達(dá)[42],并通過多種方式直接或間接影響宿主抗病毒免疫應(yīng)答。無論是DNA病毒還是RNA病毒,其基因組內(nèi)均含有與circRNAs結(jié)合的作用位點(diǎn),而circRNAs也是參與生物生命過程的重要因子。因此,在抗病毒天然免疫中,了解circRNAs在病毒基因組內(nèi)如何運(yùn)作至關(guān)重要。4.2 CircRNAs參與抗病毒天然免疫
此外,circRNAs的形成機(jī)制會(huì)受到宿主免疫系統(tǒng)和病毒感染的影響。NF90/NF110作為一種免疫因子,可在核內(nèi)通過結(jié)合病毒m RNA,促進(jìn)c i r c R N A s的形成,在受到病毒感染時(shí),N F 9 0NF110被釋放與病毒mRNA結(jié)合,參與抗病毒免疫應(yīng)答[50]。雙鏈RNA依賴性蛋白激酶(double-stranded RNA-activated protein kinase)PKR是重要的天然免疫因子,circ RNAs通過結(jié)合PKR作為PKR抑制劑參與抗病毒先天免疫過程。當(dāng)細(xì)胞被病毒感染時(shí),RNase L可以作用于circRNAs將其降解,從而激活下游抗病毒免疫信號(hào)通路[5 1]。這些研究表明,circRNAs在病毒感染期間發(fā)揮了重要作用。如圖3所示,circ RNAs與細(xì)胞免疫因子之間的相互作用可能是突破抗病毒免疫的關(guān)鍵,然而對(duì)其作用機(jī)制的研究并不多,許多circ RNAs在病毒中的作用尚不清楚。因此,了解病毒如何影響circ RNAs的生物發(fā)生以及circ RNAs通過哪些免疫因子指導(dǎo)宿主抗病毒免疫或者利用哪種方式與病毒蛋白合作對(duì)抗宿主免疫機(jī)制是很重要的。5 結(jié)語與展望
本文編號(hào):3126573
【文章來源】:生命的化學(xué). 2020,40(08)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
CircRNAs的分類
在病毒基因組中,穩(wěn)定存在著大量序列保守的circ RNAs,并能夠與病毒蛋白相互作用或參與病毒入侵宿主的過程。研究人員在KSHV感染的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)由KSHV基因組編碼的circRNAs。此外,實(shí)驗(yàn)證明,過表達(dá)hSA_CIRC_0001400會(huì)抑制KSHV感染早期關(guān)鍵病毒基因LANA和Rta的表達(dá)[40]。這一發(fā)現(xiàn)使circRNAs成為病毒與宿主互作的新靶點(diǎn),并使circ RNAs邁進(jìn)了病毒學(xué)領(lǐng)域的大門。已有研究報(bào)道,DNA病毒基因組間能夠形成環(huán)狀RNA[41]。例如,Epstein-Barr病毒(EBV)能夠在BART基因區(qū)產(chǎn)生僅有外顯子組成的circ RNAs或同時(shí)攜帶外顯子和內(nèi)含子的circ RNAs分子,前者在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均有定位,后者主要定位于細(xì)胞核內(nèi)。KSHV病毒在IRF4和PAN基因區(qū)均發(fā)現(xiàn)有對(duì)應(yīng)的circRNAs生成,它們?cè)诩?xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)均有分布,其中PAN基因來源的circRNAs較為特殊,其正負(fù)兩條鏈都有相應(yīng)的產(chǎn)物[41]。同樣屬于DNA病毒的ASFV目前尚無關(guān)于circRNAs相關(guān)功能的研究,但并不排除ASFV病毒基因組中也含有參與病毒復(fù)制的內(nèi)源性circRNAs,并極有可能通過與病毒基因組中某個(gè)miRNA競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合、與病毒編碼蛋白或宿主蛋白互作以及調(diào)控病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄水平等方式阻止病毒入侵宿主細(xì)胞。此外,RNA病毒如PEDV感染還可調(diào)控宿主circRNAs的表達(dá)[42],并通過多種方式直接或間接影響宿主抗病毒免疫應(yīng)答。無論是DNA病毒還是RNA病毒,其基因組內(nèi)均含有與circRNAs結(jié)合的作用位點(diǎn),而circRNAs也是參與生物生命過程的重要因子。因此,在抗病毒天然免疫中,了解circRNAs在病毒基因組內(nèi)如何運(yùn)作至關(guān)重要。4.2 CircRNAs參與抗病毒天然免疫
此外,circRNAs的形成機(jī)制會(huì)受到宿主免疫系統(tǒng)和病毒感染的影響。NF90/NF110作為一種免疫因子,可在核內(nèi)通過結(jié)合病毒m RNA,促進(jìn)c i r c R N A s的形成,在受到病毒感染時(shí),N F 9 0NF110被釋放與病毒mRNA結(jié)合,參與抗病毒免疫應(yīng)答[50]。雙鏈RNA依賴性蛋白激酶(double-stranded RNA-activated protein kinase)PKR是重要的天然免疫因子,circ RNAs通過結(jié)合PKR作為PKR抑制劑參與抗病毒先天免疫過程。當(dāng)細(xì)胞被病毒感染時(shí),RNase L可以作用于circRNAs將其降解,從而激活下游抗病毒免疫信號(hào)通路[5 1]。這些研究表明,circRNAs在病毒感染期間發(fā)揮了重要作用。如圖3所示,circ RNAs與細(xì)胞免疫因子之間的相互作用可能是突破抗病毒免疫的關(guān)鍵,然而對(duì)其作用機(jī)制的研究并不多,許多circ RNAs在病毒中的作用尚不清楚。因此,了解病毒如何影響circ RNAs的生物發(fā)生以及circ RNAs通過哪些免疫因子指導(dǎo)宿主抗病毒免疫或者利用哪種方式與病毒蛋白合作對(duì)抗宿主免疫機(jī)制是很重要的。5 結(jié)語與展望
本文編號(hào):3126573
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