MAVS通過VDAC1誘導細胞凋亡的分子機制研究.pdf

1、MAVS(mitochondria anti-viral signaling protein)是一種在先天免疫途徑中發(fā)揮重要作用的蛋白。它定位在線粒體外膜上，由N端的CARD(caspase recruitment domain)-like結構域，中間的脯氨酸富積(proline-rich domain)結構域和C端的跨膜(transmembrane，TM)結構域組成。它接受上游RIG-I的信號，并作為接頭蛋白，募集下游的TBK1和IK

2、Kε，從而磷酸化轉錄因子IRF-3和IRF-7。磷酸化的IRF-3和IRF-7同源二聚化后進入細胞核，啟動I型干擾素基因的表達。MAVS也能通過激活IKKa/β/γ復合體來活化轉錄因子NF-κB?；罨腘F-κB從細胞質轉移到細胞核，啟動多種炎癥因子前體基因的表達，幫助細胞對抗病毒感染。最新的研究結果顯示，MAVS可能參與細胞凋亡信號通路。首先，MAVS在細胞凋亡時發(fā)生依賴于蛋白酶體和caspase的切割。其次，MAVS可以通過干擾線粒

3、體膜電勢，激活caspase-3、caspase-8和caspase-9，誘導的細胞死亡。再次，仙臺病毒SeV感染細胞所造成的凋亡效果會因為MAVS的干擾下調而降低。登革熱病毒DEN會通過切割MAVS抑制細胞的凋亡作用。然而，MAVS在凋亡中的具體功能仍然不清楚。
　　 與MAVS-樣，VDAC(voltage-dependent anionchannel)也是定位在線粒體外膜上的蛋白，它是一種電壓依賴的陰離子通道。哺乳動物VD

4、AC有三種同工型：VDAC1，VDAC2和VDAC3。因為在多數細胞中VDAC1是豐度最高的同工型，所以它是人們主要的研究對象。已知VDAC1的功能是參與線粒體能量代謝，與ATP/ADP在線粒體與胞質之間的運輸有關。同時，VDAC1也能形成孔道，允許線粒體中的細胞色素C通過，進入胞質中，是線粒體凋亡信號通路的關鍵組分。本研究發(fā)現MAVS有可能通過VDAC1參與細胞凋亡信號通路。
　　 1．MAVS能夠誘導細胞凋亡：首先通過MTT

5、實驗和Annexin V-FITC/PI染色的流式細胞術檢測證實MAVS具有誘導細胞凋亡的功能，且具有一定的劑量依賴性。通過細胞周期阻滯實驗，發(fā)現MAVS具有延緩細胞周期進程的功能。
　　 2．MAVS通過與VDAC1相互作用誘導細胞凋亡：構建了VDAC1小干擾RNA質粒，并將其轉染進入細胞干擾下調細胞內源的VDAC1，發(fā)現VDAC1的干擾下調對MAVS誘導的細胞凋亡具有抑制作用；構建了各種標簽的VDAC1融合蛋白表達質粒，通過

6、免疫共沉淀的實驗，發(fā)現MAVS與VDAC1在細胞內可以形成復合物；通過免疫沉淀的實驗，發(fā)現MAVS與VDAC1具有細胞內源性的生理情況下的相互作用；通過Far Western實驗，發(fā)現MAVS與VDAC1在體外具有直接的相互作用；MAVS的脯氨酸富積結構域和VDAC1N端α螺旋結構域是它們相互作用的結構域。
　　 3．MAVS通過上調VDAC1的蛋白水平影響其介導的細胞凋亡：通過在細胞中過表達MAVS，發(fā)現細胞內源的VDAC1的

7、蛋白水平會因此而上升；在MAVS缺陷的細胞系中，內源的VDAC1蛋白表達水平下降。
　　 綜上所述，本研究發(fā)現MAVS通過與VDAC1直接相互作用，增強VDAC1蛋白的穩(wěn)定性，上調VDAC1蛋白的表達水平，從而起到誘導細胞凋亡的作用。本研究首次對MAVS誘導細胞凋亡的分子機制進行初步的探討和研究，將MAVS的功能從先天免疫進一步拓展到細胞凋亡，為深入研究病毒感染后通過抑制細胞凋亡促進自身增殖的分子機理和抗病毒相關藥物的研發(fā)打下基