环状RNAs——抗病毒免疫新靶标
发布时间:2021-04-09 00:40
环状RNAs(circular RNAs, circRNAs)是一种内源性非编码RNAs,结构呈闭合环状,不易被核酸外切酶切割,能够稳定存在于所有真核细胞和病毒基因组中。已有研究表明,circRNAs能够诱导天然免疫相关基因的表达,参与宿主抗病毒免疫应答,保护宿主免受病毒感染。此外,宿主抗病毒免疫相关因子(如NF90/NF110)通过调控circRNAs的形成,进而发挥抗病毒功能。因此,本文总结了circRNAs的特征、作用机制及其生物学功能,并重点讨论其在宿主抗病毒免疫中的作用,旨在为病毒与宿主互作机制提供新的研究方向。
【文章来源】:生命的化学. 2020,40(08)CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
CircRNAs的分类
在病毒基因组中,稳定存在着大量序列保守的circ RNAs,并能够与病毒蛋白相互作用或参与病毒入侵宿主的过程。研究人员在KSHV感染的细胞中发现了多个由KSHV基因组编码的circRNAs。此外,实验证明,过表达hSA_CIRC_0001400会抑制KSHV感染早期关键病毒基因LANA和Rta的表达[40]。这一发现使circRNAs成为病毒与宿主互作的新靶点,并使circ RNAs迈进了病毒学领域的大门。已有研究报道,DNA病毒基因组间能够形成环状RNA[41]。例如,Epstein-Barr病毒(EBV)能够在BART基因区产生仅有外显子组成的circ RNAs或同时携带外显子和内含子的circ RNAs分子,前者在细胞质和细胞核中均有定位,后者主要定位于细胞核内。KSHV病毒在IRF4和PAN基因区均发现有对应的circRNAs生成,它们在细胞质和细胞核内均有分布,其中PAN基因来源的circRNAs较为特殊,其正负两条链都有相应的产物[41]。同样属于DNA病毒的ASFV目前尚无关于circRNAs相关功能的研究,但并不排除ASFV病毒基因组中也含有参与病毒复制的内源性circRNAs,并极有可能通过与病毒基因组中某个miRNA竞争性结合、与病毒编码蛋白或宿主蛋白互作以及调控病毒mRNA的转录水平等方式阻止病毒入侵宿主细胞。此外,RNA病毒如PEDV感染还可调控宿主circRNAs的表达[42],并通过多种方式直接或间接影响宿主抗病毒免疫应答。无论是DNA病毒还是RNA病毒,其基因组内均含有与circRNAs结合的作用位点,而circRNAs也是参与生物生命过程的重要因子。因此,在抗病毒天然免疫中,了解circRNAs在病毒基因组内如何运作至关重要。4.2 CircRNAs参与抗病毒天然免疫
此外,circRNAs的形成机制会受到宿主免疫系统和病毒感染的影响。NF90/NF110作为一种免疫因子,可在核内通过结合病毒m RNA,促进c i r c R N A s的形成,在受到病毒感染时,N F 9 0NF110被释放与病毒mRNA结合,参与抗病毒免疫应答[50]。双链RNA依赖性蛋白激酶(double-stranded RNA-activated protein kinase)PKR是重要的天然免疫因子,circ RNAs通过结合PKR作为PKR抑制剂参与抗病毒先天免疫过程。当细胞被病毒感染时,RNase L可以作用于circRNAs将其降解,从而激活下游抗病毒免疫信号通路[5 1]。这些研究表明,circRNAs在病毒感染期间发挥了重要作用。如图3所示,circ RNAs与细胞免疫因子之间的相互作用可能是突破抗病毒免疫的关键,然而对其作用机制的研究并不多,许多circ RNAs在病毒中的作用尚不清楚。因此,了解病毒如何影响circ RNAs的生物发生以及circ RNAs通过哪些免疫因子指导宿主抗病毒免疫或者利用哪种方式与病毒蛋白合作对抗宿主免疫机制是很重要的。5 结语与展望
本文编号:3126573
【文章来源】:生命的化学. 2020,40(08)CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
CircRNAs的分类
在病毒基因组中,稳定存在着大量序列保守的circ RNAs,并能够与病毒蛋白相互作用或参与病毒入侵宿主的过程。研究人员在KSHV感染的细胞中发现了多个由KSHV基因组编码的circRNAs。此外,实验证明,过表达hSA_CIRC_0001400会抑制KSHV感染早期关键病毒基因LANA和Rta的表达[40]。这一发现使circRNAs成为病毒与宿主互作的新靶点,并使circ RNAs迈进了病毒学领域的大门。已有研究报道,DNA病毒基因组间能够形成环状RNA[41]。例如,Epstein-Barr病毒(EBV)能够在BART基因区产生仅有外显子组成的circ RNAs或同时携带外显子和内含子的circ RNAs分子,前者在细胞质和细胞核中均有定位,后者主要定位于细胞核内。KSHV病毒在IRF4和PAN基因区均发现有对应的circRNAs生成,它们在细胞质和细胞核内均有分布,其中PAN基因来源的circRNAs较为特殊,其正负两条链都有相应的产物[41]。同样属于DNA病毒的ASFV目前尚无关于circRNAs相关功能的研究,但并不排除ASFV病毒基因组中也含有参与病毒复制的内源性circRNAs,并极有可能通过与病毒基因组中某个miRNA竞争性结合、与病毒编码蛋白或宿主蛋白互作以及调控病毒mRNA的转录水平等方式阻止病毒入侵宿主细胞。此外,RNA病毒如PEDV感染还可调控宿主circRNAs的表达[42],并通过多种方式直接或间接影响宿主抗病毒免疫应答。无论是DNA病毒还是RNA病毒,其基因组内均含有与circRNAs结合的作用位点,而circRNAs也是参与生物生命过程的重要因子。因此,在抗病毒天然免疫中,了解circRNAs在病毒基因组内如何运作至关重要。4.2 CircRNAs参与抗病毒天然免疫
此外,circRNAs的形成机制会受到宿主免疫系统和病毒感染的影响。NF90/NF110作为一种免疫因子,可在核内通过结合病毒m RNA,促进c i r c R N A s的形成,在受到病毒感染时,N F 9 0NF110被释放与病毒mRNA结合,参与抗病毒免疫应答[50]。双链RNA依赖性蛋白激酶(double-stranded RNA-activated protein kinase)PKR是重要的天然免疫因子,circ RNAs通过结合PKR作为PKR抑制剂参与抗病毒先天免疫过程。当细胞被病毒感染时,RNase L可以作用于circRNAs将其降解,从而激活下游抗病毒免疫信号通路[5 1]。这些研究表明,circRNAs在病毒感染期间发挥了重要作用。如图3所示,circ RNAs与细胞免疫因子之间的相互作用可能是突破抗病毒免疫的关键,然而对其作用机制的研究并不多,许多circ RNAs在病毒中的作用尚不清楚。因此,了解病毒如何影响circ RNAs的生物发生以及circ RNAs通过哪些免疫因子指导宿主抗病毒免疫或者利用哪种方式与病毒蛋白合作对抗宿主免疫机制是很重要的。5 结语与展望
本文编号:3126573
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