綜合新聞
黃羽、許豐雯等在《POLS Genetics》發(fā)表關(guān)于宿主限制因子MxB抑制LINE-1逆轉(zhuǎn)座分子機(jī)制的研究成果
轉(zhuǎn)座子(transposons)是一類(lèi)可移動(dòng)的核酸重復(fù)序列元件,在人類(lèi)基因組中約占比40% 。LINE-1(Long interspersed element type 1)是人類(lèi)基因組中唯一具有自主轉(zhuǎn)座能力的轉(zhuǎn)座子,LINE-1在人基因組中有近500,000個(gè)拷貝,約占基因組總量的17%,此外它還可以協(xié)助不具有自主轉(zhuǎn)座能力的轉(zhuǎn)座子SINEs(Short interspersed elements)進(jìn)行轉(zhuǎn)座,這些轉(zhuǎn)座的發(fā)生影響基因組中其他基因的表達(dá)或調(diào)控,為基因組損傷和遺傳突變提供了更多可能性。因此,宿主進(jìn)化出了一系列嚴(yán)密的監(jiān)控機(jī)制,來(lái)防止LINE-1的異?;钴S。
一系列的抗病毒宿主限制因子對(duì)于LINE-1的逆轉(zhuǎn)座有重要的調(diào)控作用,例如APOBEC3,SAMHD1,MOV10,ZAP,RNASEL,TREX1等利用不同的機(jī)制抑制LINE-1逆轉(zhuǎn)座活性。宿主限制因子Mx(myxovirus resistance protein)家族是受干擾素誘導(dǎo)調(diào)節(jié)的ISGs,包括MxA和MxB兩類(lèi)成員。MxA抑制病毒研究起始較早,包括influenza A virus,vesicular stomatitis virus,LaCrosse virus和hepatitis B virus等,近些年研究相繼發(fā)現(xiàn)了MxB可以抑制HIV-1、HSV-1,HCV等病毒復(fù)制,并將其抗病毒機(jī)制進(jìn)行了更深入的研究。
MxB不僅可被干擾素誘導(dǎo)表達(dá),在多種細(xì)胞中也存在一定量的基礎(chǔ)表達(dá)。本研究首先通過(guò)構(gòu)建穩(wěn)定過(guò)表達(dá)或敲除內(nèi)源MxB的HeLa細(xì)胞系,檢測(cè)CMV-L1-neoRT報(bào)告系統(tǒng)和內(nèi)源LINE-1的mRNA以及蛋白質(zhì)水平,確認(rèn)了MxB對(duì)于LINE-1的調(diào)控作用。并且,MxB能夠明顯下調(diào)LINE-1逆轉(zhuǎn)座所引起的基因組損傷。通過(guò)免疫熒光共聚焦顯微鏡,發(fā)現(xiàn)當(dāng)穩(wěn)定過(guò)表達(dá)MxB時(shí),細(xì)胞核內(nèi)的LINE-1 RNP基本不可見(jiàn);通常情況下,MxB定位于細(xì)胞核膜區(qū)域, 但當(dāng)過(guò)表達(dá)CMV-L1-neoRT報(bào)告系統(tǒng)或ORF1p時(shí),會(huì)在細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)MxB和LINE-1 RNP的復(fù)合聚集物。此聚集物與應(yīng)激顆粒的標(biāo)志物G3BP1和TIA1出現(xiàn)共定位。進(jìn)一步利用siRNA敲低G3BP1或TIA1后,MxB抑制LINE-1的能力受到明顯影響。這也是首次通過(guò)LINE-1的活性調(diào)控,將MxB的生理功能與應(yīng)急顆粒進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。
研究成果發(fā)表在《PLOS Genetics》雜志,題目“MxB inhibits long interspersed element type 1 retrotransposition”。我所黃羽博士、許豐雯副研究員為論文的共同第一作者,郭斐研究員和梁臣研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
圖. MxB抑制LINE-1逆轉(zhuǎn)座子