MAVS通過VDAC1誘導(dǎo)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(jié)構(gòu)域，中間的脯氨酸富積(proline-rich domain)結(jié)構(gòu)域和C端的跨膜(transmembrane，TM)結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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I(lǐng)KKa/β/γ復(fù)合體來活化轉(zhuǎn)錄因子NF-κB?；罨腘F-κB從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)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(jié)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(dǎo)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(diào)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(shù)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(zhì)之間的運輸有關(guān)。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(zhì)中，是線粒體凋亡信號通路的關(guān)鍵組分。本研究發(fā)現(xiàn)MAVS有可能通過VDAC1參與細胞凋亡信號通路。
　　 1．MAVS能夠誘導(dǎo)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(shù)檢測證實MAVS具有誘導(dǎo)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(xiàn)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(dǎo)細胞凋亡：構(gòu)建了VDAC1小干擾RNA質(zhì)粒，并將其轉(zhuǎn)染進入細胞干擾下調(diào)細胞內(nèi)源的VDAC1，發(fā)現(xiàn)VDAC1的干擾下調(diào)對MAVS誘導(dǎo)的細胞凋亡具有抑制作用；構(gòu)建了各種標簽的VDAC1融合蛋白表達質(zhì)粒，通過

6、免疫共沉淀的實驗，發(fā)現(xiàn)MAVS與VDAC1在細胞內(nèi)可以形成復(fù)合物；通過免疫沉淀的實驗，發(fā)現(xiàn)MAVS與VDAC1具有細胞內(nèi)源性的生理情況下的相互作用；通過Far Western實驗，發(fā)現(xiàn)MAVS與VDAC1在體外具有直接的相互作用；MAVS的脯氨酸富積結(jié)構(gòu)域和VDAC1N端α螺旋結(jié)構(gòu)域是它們相互作用的結(jié)構(gòu)域。
　　 3．MAVS通過上調(diào)VDAC1的蛋白水平影響其介導(dǎo)的細胞凋亡：通過在細胞中過表達MAVS，發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)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(nèi)源的VDAC1蛋白表達水平下降。
　　 綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)MAVS通過與VDAC1直接相互作用，增強VDAC1蛋白的穩(wěn)定性，上調(diào)VDAC1蛋白的表達水平，從而起到誘導(dǎo)細胞凋亡的作用。本研究首次對MAVS誘導(dǎo)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(guān)藥物的研發(fā)打下基