前言 對于現(xiàn)有生物系統(tǒng)來說,自然界可見的DNA構(gòu)象包括A-DNA、B-DNA與Z-DNA,其中以B型為細(xì)胞中最常見類型。當(dāng)DNA上的堿基受到甲基化修飾時,則易轉(zhuǎn)變成Z型,Z-DNA可能參與調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。 圖1. N-DNA(左),A-DNA(中),Z-DNA(右) ZBP1 ZBP1(Z-DNA binding protein 1)是一種Z-DNA和Z-RNA結(jié)合蛋白。近年來眾多研究表明,ZBP1是識別病毒感染后產(chǎn)生的Z-DNA/RNA的天然感受器,并且能夠觸發(fā)不同形式的細(xì)胞死亡以及炎癥反應(yīng)。ZBP1的N末端包含兩個Z-DNA結(jié)合域(Zα)。中間為兩個RIP 同型相互作用基序(RHIM),可與其他含有RHIM結(jié)構(gòu)域的蛋白相關(guān)聯(lián),對ZBP1依賴性的細(xì)胞死亡和炎癥反應(yīng)至關(guān)重要。保守的C末端能與TBK1和IRF3相互作用,以誘導(dǎo)對免疫刺激性DNA產(chǎn)生I型干擾素(IFN)反應(yīng)。(如圖1) ZBP1作為甲型流感病毒(IAV)感染的調(diào)節(jié)器被廣泛研究。IAV是一種單鏈負(fù)義 RNA 病毒。IAV感染會誘導(dǎo)多種程序性細(xì)胞死亡途徑的激活,包括細(xì)胞凋亡(apoptosis)、細(xì)胞壞死性凋亡(necroptosis)以及細(xì)胞焦亡(pyroptosis)。ZBP1介導(dǎo)的Z-RNA感知發(fā)生在病毒感染的后期,在病毒復(fù)制之后,ZBP1通過RHIM結(jié)構(gòu)域,與RIPK1和RIPK3激酶相關(guān)聯(lián)。ZBP1-RIPK3復(fù)合物激活caspase-8依賴性細(xì)胞凋亡和 MLKL介導(dǎo)的壞死性凋亡。此外,ZBP1通過RIPK3-caspase-8軸調(diào)節(jié)NLRP3炎癥小體的激活以介導(dǎo)細(xì)胞焦亡、IL-1β 和IL-18的分泌。(如圖2)ZBP1介導(dǎo)的細(xì)胞死亡和炎癥是兩種不同的調(diào)節(jié)反應(yīng),但在免疫防御和維持機體穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著同樣重要的作用。 近日,Nature連續(xù)刊登了三篇有關(guān)RNA 編輯酶 ADAR1與ZBP1的研究。進一步揭示了ADAR1與ZBP1在自身炎癥疾病方面的重要作用。Nicholas Hubbard等人的研究表明,ADAR1的ZBD序列點突變而引起的自身炎癥性疾病是由ZBP1的激活驅(qū)動的。ZBP1的缺失能夠挽救由ADAR1改變引起的病理學(xué)反應(yīng)。 另一篇Richard de Reuver等人的研究則表明ADAR1的Zα結(jié)構(gòu)域能夠限制內(nèi)源性免疫刺激性雙鏈RNA(dsRNA)的形成和積累,進一步抑制ZBP1的自發(fā)激活,從而預(yù)防自身炎癥。 Huipeng Jiao等人的研究從不同的角度得出了類似的結(jié)論。ZBP1有一種調(diào)控I型IFN表達的新機制,獨立于RIPK1、RIPK3、MLKL介導(dǎo)的壞死性凋亡和 caspase-8 依賴性細(xì)胞凋亡的。ADAR1則抑制了ZBP1對致病性Ⅰ型IFN反應(yīng)的Z-RNA的依賴性激活。 總結(jié) 隨著研究者們對ZBP1的深入研究,該分子在自身炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡、病原體傳感器等方面展現(xiàn)出日益重要的作用,也為未來的免疫治療提供了新的潛在靶點和思路。 參考文獻: 1.https://bio./Bookshelves/Genetics/Book%3A_Working_with_Molecular_Genetics_(Hardison)/Unit_I%3A_Genes_Nucleic_Acids_Genomes_and_Chromosomes/2%3A_Structures_of_Nucleic_Acids/2.5%3A_B-Form_A-Form_and_Z-Form_of_DNA 2.Kuriakose, T. & Kanneganti, T.-D. ZBP1: Innate Sensor Regulating Cell Death and Inflammation. Trends in Immunology 39, 123–134 (2018). 3.Hubbard, N. W. et al. ADAR1 mutation causes ZBP1-dependent immunopathology. Nature 607, 769–775 (2022). 4.Jiao, H. et al. ADAR1 averts fatal type I interferon induction by ZBP1. Nature 607, 776–783 (2022). 5.de Reuver, R. et al. ADAR1 prevents autoinflammation by suppressing spontaneous ZBP1 activation. Nature 607, 784–789 (2022). 6.Kim Y G, Muralinath M, Brandt T, et al. A role for Z-DNA binding in vaccinia virus pathogenesis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2003, 100(12): 6974-6979. 編輯人:??Transparent |
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