我們?nèi)粘Ｔ陔娨暤膹V而告之中或許曾看過(guò)這樣的一幕情景小劇：當(dāng)小偷強(qiáng)行闖入銀行的金庫(kù)時(shí)，銀行內(nèi)安裝的安全傳感器被激活，發(fā)出警報(bào)，很快執(zhí)法人員來(lái)到犯罪現(xiàn)場(chǎng)，將罪犯及時(shí)抓獲。事實(shí)上在我們?nèi)梭w的細(xì)胞中也擁有這樣針對(duì)“入侵物”的早期預(yù)警系統(tǒng)。

近日來(lái)自歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)的科學(xué)家們?cè)谛卵芯恐薪沂玖艘环N特異的蛋白在檢測(cè)到病毒入侵時(shí)發(fā)出警報(bào)的機(jī)制，這一研究成果對(duì)推動(dòng)我們理解先天免疫反應(yīng)，揭示出細(xì)胞快速響應(yīng)包括流感病毒、狂犬病毒和肝炎病毒等多種病毒侵襲的分子機(jī)制具有非常重要的意義。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在10月14日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。

當(dāng)細(xì)胞感受到外源物侵襲時(shí)，通常會(huì)利用一種稱之為模式識(shí)別受體的蛋白識(shí)別并結(jié)合到入侵物特有的分子標(biāo)記上。隨后受體蛋白發(fā)生形狀改變，啟動(dòng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，對(duì)周?chē)?xì)胞做出預(yù)警。然而目前科學(xué)家們對(duì)于這一過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)――感知和信號(hào)傳導(dǎo)相連接的機(jī)制卻并不是很清楚。在這篇文章中EMBL的科學(xué)家們揭示了其中的一種受體RIG-1轉(zhuǎn)變形狀形成信號(hào)的精確結(jié)構(gòu)機(jī)制。

“對(duì)于結(jié)構(gòu)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，配體結(jié)合受體后如何誘導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)是一個(gè)非常經(jīng)典的問(wèn)題，”研究的負(fù)責(zé)人Stephen Cusack說(shuō)：“我們尤其對(duì)用RIG-1來(lái)解答這一問(wèn)題情有獨(dú)鐘，這一因?yàn)镽IG-1能靶定幾乎所有的RNA病毒，包括流感病毒、麻疹病毒和丙肝病毒等。

在病毒感染的應(yīng)答反應(yīng)中，RIG-1能夠通過(guò)識(shí)別病毒中的遺傳物質(zhì)(主要是病毒RNA)，啟動(dòng)細(xì)胞生成關(guān)鍵的抗病毒分子――干擾素。隨后細(xì)胞釋放出干擾素，將其散布到鄰近細(xì)胞，刺激這些鄰近細(xì)胞進(jìn)入抗病毒狀態(tài)，對(duì)抗感染。為了理解RIG-1特異性識(shí)別病毒RNA，而非細(xì)胞自身RNA，并啟動(dòng)預(yù)警的機(jī)制。科學(xué)家們利用X射線衍射晶體成像技術(shù)分析了在有或無(wú)病毒RNA時(shí)RIG-1的三維原子結(jié)構(gòu)。

研究人員發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有病毒感染時(shí)，受體處于一種“睜著一只眼的睡眠”狀態(tài)：能感知病毒RNA的RIG-I的結(jié)構(gòu)域暴露在外面，而傳送信號(hào)的結(jié)構(gòu)域則被隱藏，不能觸及信號(hào)系統(tǒng)。當(dāng)檢測(cè)到病毒RNA時(shí)，RIG-1會(huì)改變形狀，“喚醒”它的信號(hào)結(jié)構(gòu)域，使其便于啟動(dòng)干擾素合成。

這一實(shí)驗(yàn)的主要操作人員，博士生Eva Kowalinski表示盡管RIG-1僅在病毒RNA應(yīng)答反應(yīng)中被激活，然而他相信類(lèi)似的機(jī)制有可能也存在于其他的大量的免疫受體上，無(wú)論它們是病毒或是細(xì)菌特異性的。

新研究發(fā)現(xiàn)對(duì)拓寬我們對(duì)于先天免疫系統(tǒng)作用機(jī)制的了解無(wú)疑具有非常重要的意義。