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科研动态

水生所揭示精氨酸甲基化酶PRMT3负调控抗病毒天然免疫反应的机制

目前,鱼类病毒病的防控是星空体育彩票首次注册水产养殖业持续、健康发展面临的重大难题,阐明鱼类抗病毒感染的遗传机制、培育抗病鱼类新品种是星空体育彩票首次注册水产科学的重要研究方向。与此同时鱼类与哺乳类相比,其获得性免疫系统欠发达,免疫记忆较弱,因此,开发鱼类病毒病的疫苗仍存在很大困难。然而,鱼类天然免疫系统完备、发达,是抵御病原体感染的第一道防线。在鱼类抗病毒感染过程中起着至关重要的作用。

星空体育彩票首次注册肖武汉团队利用多组学技术,筛选到一系列调控鱼类抗病毒天然免疫反应的重要因子,其中包括精氨酸甲基转移酶PRMT3。初始研究发现:PRMT3的表达受病毒感染的调控,而PRMT3抑制又负调控抗病毒天然免疫信号通路,I该团队利用基因编辑技术制备了型干扰素的产生和抗病毒基因的表达。接着,prmt3缺失的斑马鱼。通过病毒攻毒实验发现:prmt3抗病毒感染的能力增强,其体内病毒复制明显减少, 缺失的斑马鱼与野生型斑马鱼相比,存活率显著提高。而prmt3无任何差异,缺失的斑马鱼在生长、发育和繁殖等方面与野生型斑马鱼相比,因此,prmt3是培育抗病鱼类新品种的理想获选靶标(Zhu et al., FASEB Journal, 2020)。

在此基础上,该团队进一步系统解析了PRMT3调控抗病毒天然免疫反应的分子机制。研究发现:细胞在非病毒感染的静息状态,PRMT3与胞质RNA病毒感受器RIG-IMDA5和胞质DNA病毒感受器cGAS相互作用,分别催化RIG-IMDA5上保守的第730位精氨酸(R730)和第822位精氨酸(R822)以及cGAS上第111位精氨酸(R111)的不对称二甲基化。这些甲基化修饰不仅抑制了RIG-IMDA5RNA的结合能力,而且抑制了cGASDNA的结合能力,并阻止cGAS的寡聚化激活,达到避免机体发生过度免疫反应的目的。然而,细胞在感染RNA病毒或DNA病毒后,PRMT3RIG-IMDA5以及cGAS从而促进其所催化的精氨酸甲基化修饰水平也随之下降,结合能力减弱,RIG-IMDA5RNA以及cGASDNA促进激活其下游抗病毒天然免疫反应,的结合,I型干扰素的产生和抗病毒基因的表达。一般来说在体研究表明:缺失一个Prmt3拷贝的小鼠或PRMT3抑制剂SGC707处理后的小鼠,对RNADNA病毒感染的抵抗力显著增强,存活率增高,这不仅证实了PRMT3而且还表明了其功能在脊椎动物中的保守性。该研究不仅对细胞质在调控抗病毒天然免疫反应中的重要作用,RNADNA病毒传感器激活的分子机制提供了新的见解,而且为进一步利用prmt3来培育抗病鱼类新品种提供了理论支撑。 

828,肖武汉团队在《美国科星空体育彩票首次注册院刊》(PNAS)上,在线发表了题为“Asymmetric arginine dimethylation of cytosolic RNA and DNA sensors by PRMT3 attenuates antiviral innate immunity”的研究论文。该研究获得了星空体育彩票首次注册战略性先导专项A、星空体育彩票首次注册自然科学基金创新群体项目、星空体育彩票首次注册自然科学基金重点项目和重点研发计划“蓝色粮仓”项目的资助。实际上 

论文链接:https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.2214956120

水生所揭示精氨酸甲基化酶PRMT3负

PRMT3 催化RIG-IMDA5cGAS抑制抗病毒天然免疫反应的精氨酸甲基化,

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