Cell子刊：表觀修飾在抗病毒天然免疫中的作用

　　來自浙江大學生科院的研究人員發表了題為“Lck/Hck/Fgr-mediated tyrosine phosphorylation negatively regulates TBK1 to restrain innate antiviral responses”的文章，報道抗病毒天然免疫關鍵激酶TBK1的新修飾模式與調控機制，該調控在整體動物中的生理功能，以及酪氨酸激酶小分子抑制劑在抗病毒防治中的重要應用前景。

　　這一研究成果公布在Cell Host & Microbe雜志上，文章的通訊作者是浙大生研院徐平龍教授，第一作者為劉盛鐸和陳莎莎。

　　細胞質核酸識別及其啟動的抗病毒天然免疫存在于我們機體幾乎所有類型的細胞中，是一類古老而進化上高度保守的細胞生物學機制，不僅對病毒感染防御至關重要，更在自身免疫疾病、神經退行性疾病及腫瘤發生中有重要功能。位于細胞質中的RNA/DNA模式識別受體，比如RIG-I或cGAS，能夠偵測到病毒或自身泄漏的核酸并激活，通過線粒體或內質網定位的接頭蛋白MAVS或STING，逐次活化關鍵激酶TBK1和轉錄因子IRF3，并激活NF-κB通路，誘導表達I/III型干擾素、干擾素誘導基因、促炎癥細胞因子等一系列抗病毒因子，從而建立自身和周邊細胞的抗病毒狀態。

　　抗病毒天然機制研究有重要的科學認知價值和應用前景，也是當前國際生物醫學發展的主要前沿之一。蛋白酪氨酸磷酸化修飾，盡管只占到所有蛋白磷酸化修飾的2.5%，但在細胞的幾乎所有生理進程中都有關鍵調控功能。抗病毒天然免疫通路的激活，傳統上認識是由蛋白泛素化和蛋白絲蘇氨酸磷酸化所介導，對于蛋白酪氨酸磷酸化修飾的作用與生理功能，未有深入探索和認知。

　　在這篇文章中，研究人員發現病毒感染過程中，在多種器官來源的細胞中都觀察到細胞內源TBK1有動態的酪氨酸磷酸化修飾，并與TBK1激活與抑制緊密相關。隨后通過小分子抑制劑和蛋白激酶文庫篩選以及基因表達和CRISPR介導的基因敲除分析，確定Src家族酪氨酸激酶（SFKs）Lck、Hck、Fgr是導致靜態和病毒感染過程中TBK1酪氨酸磷酸化修飾和功能抑制的主要激酶。

　　分子機制上，研究人員發現Lck/Hck/Fgr與TBK1/IKKe相互作用并形成內源復合體，直接酪氨酸磷酸化修飾TBK1。Lck/Hck/Fgr主要修飾TBK1的394位和354位酪氨酸，破壞其形成TBK1同聚二體或TBK1/IKKe異聚二體的分子介面，導致TBK1失活。Lck/Hck同時也強烈修飾TBK1催化中心附近的153位酪氨酸，進一步阻抑TBK1激活。因此，Lck/Hck/Fgr的基因敲除或者藥學抑制能顯著提高細胞核酸識別通路的激活和抗病毒免疫應答，以及對RNA病毒和DNA病毒的抵抗能力。

　　更為重要的是，Lck/Hck/Fgr的小分子抑制劑能顯著增強小鼠與斑馬魚對病毒感染的防御，而Lck表達則明顯削弱斑馬魚的病毒抗性。非常有意思的是，核酸識別通路的激活能直接通過IRF3介導的轉錄，強烈誘導Lck/Hck/Fgr蛋白表達，構成了對核酸識別通路的負反饋調控。研究因此鑒定了抗病毒應答關鍵激酶TBK1的直接酪氨酸磷酸化修飾以及修飾激酶，提出了酪氨酸磷酸化修飾和酪氨酸激酶在抗病毒天然免疫中的關鍵調控作用和生理功能，并深入解析了其抑制抗病毒應答和負反饋調控的分子機制。研究也首次指出了酪氨酸激酶抑制在抗病毒防治中的潛在重要價值。這些新發現為理解抗病毒免疫機制和發展抗病毒的防治手段提供了新的理論與實驗依據。