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

近日來自歐洲分子生物學(xué)實驗室(EMBL)的科學(xué)家們在新研究中揭示了一種特異的蛋白在檢測到病毒入侵時發(fā)出警報的機制，這一研究成果對推動我們理解先天免疫反應(yīng)，揭示出細胞快速響應(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《細胞》(Cell)雜志上。

當(dāng)細胞感受到外源物侵襲時，通常會利用一種稱之為模式識別受體的蛋白識別并結(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，啟動鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，對周圍細胞做出預(yù)警。然而目前科學(xué)家們對于這一過程中的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)――感知和信號傳導(dǎo)相連接的機制卻并不是很清楚。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)變形狀形成信號的精確結(jié)構(gòu)機制。

“對于結(jié)構(gòu)生物學(xué)家來說，配體結(jié)合受體后如何誘導(dǎo)信號傳導(dǎo)是一個非常經(jīng)典的問題，”研究的負責(zé)人Stephen Cusack說：“我們尤其對用RIG-1來解答這一問題情有獨鐘，這一因為RIG-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能夠通過識別病毒中的遺傳物質(zhì)(主要是病毒RNA)，啟動細胞生成關(guān)鍵的抗病毒分子――干擾素。隨后細胞釋放出干擾素，將其散布到鄰近細胞，刺激這些鄰近細胞進入抗病毒狀態(tài)，對抗感染。為了理解RIG-1特異性識別病毒RNA，而非細胞自身RNA，并啟動預(yù)警的機制。科學(xué)家們利用X射線衍射晶體成像技術(shù)分析了在有或無病毒RNA時RIG-1的三維原子結(jié)構(gòu)。

研究人員發(fā)現(xiàn)在沒有病毒感染時，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，而傳送信號的結(jié)構(gòu)域則被隱藏，不能觸及信號系統(tǒng)。當(dāng)檢測到病毒RNA時，RIG-1會改變形狀，“喚醒”它的信號結(jié)構(gòu)域，使其便于啟動干擾素合成。

這一實驗的主要操作人員，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，然而他相信類似的機制有可能也存在于其他的大量的免疫受體上，無論它們是病毒或是細菌特異性的。

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