抗病毒蛋白結構與功能研究獲進展

　　7月24日，Cell Research雜志在線發表了中科院生物物理研究所劉迎芳課題組等的研究成果，題為Crystal structure of ISG54 reveals a novel RNA binding structure and potential functional mechanisms。該項成果是劉迎芳課題組繼抗病毒蛋白ZAP(NSMB. 2012 Mar 11;19(4):430-5)研究工作之后，在干擾素誘導抗病毒蛋白結構與功能研究方面的又一新進展。

　　干擾素誘導基因 56(Interferon-stimulated gene 56, ISG56)家族成員在細胞抵御病毒入侵時發揮重要的作用，但是其功能機制一直不清楚。早期的報道認為，ISG56家族成員ISG54和ISG56可以通過抑制翻譯起始復合物的形成來行使抗病毒功能。隨后有人發現，該家族成員還影響細胞因子的表達。近來的研究結果表明，ISG54和ISG56可以識別非宿主mRNA從而行使抗病毒功能。盡管這些結果為ISG56家族成員的抗病毒功能提出了可能的機制，但是無法解釋其細胞功能機制。

　　劉迎芳課題組通過解析晶體結構，發現ISG54具有一種全新的RNA結合蛋白結構，該結構含有9個tetratricopeptide repeat-like結構域，形成domain-swapped二體(如圖)。ISG54的C端折疊成一個超螺旋結構，可以用來結合病毒mRNA。這些 RNA結合位點的關鍵殘基被突變以后，ISG54會喪失其RNA結合能力和抗病毒功能。

　　研究中還意外發現，ISG54對于RNA的序列具有很強的選擇性，其傾向于結合富含AU的RNA，這種結合并不依賴于mRNA Cap和5’三磷酸化特征。進一步的研究表明，ISG54可以結合細胞因子蛋白mRNA非編碼區的ARE序列。由于ARE對于調節mRNA的穩定性有重要作用，研究人員推測這可能是ISG54發揮細胞功能的關鍵。

　　作為ISG56家族蛋白的第一個結構，該項工作對于解釋ISG56家族成員的功能機制具有重要意義。

　　該項工作是由劉迎芳研究員與武漢大學舒紅兵院士組合作完成的。該項研究課題得到了科技部、國家自然科學基金委和中國科學院的資助，以及上海光源和Diamond同步輻射光源的支持。