YEML模序通過(guò)調(diào)節(jié)IFITM3的細(xì)胞定位影響其抗病毒功能.pdf

1、IFITM蛋白(Interferon-induced transmembrane protein)是一類干擾素誘導(dǎo)的小跨膜蛋白，分子量約為17 kDa。在人細(xì)胞中至少有五個(gè)成員:IFITM1、2、3、5和10。IFITM5只在骨細(xì)胞中表達(dá)，而IFITM10的功能尚不明確。其他3種IFITM蛋白普遍表達(dá)于人體內(nèi)各種細(xì)胞中，且強(qiáng)烈響應(yīng)干擾素的激活。近年來(lái)的研究主要關(guān)注于IFITM蛋白的抗病毒功能。最初的siRNA篩選實(shí)驗(yàn)表明IFITM蛋白可

2、以抑制流感病毒，西尼羅河病毒及登革熱病毒。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)IFITM蛋白能夠抑制一系列高致病性病毒，如:絲狀病毒、SARS病毒、HIV-1等。對(duì)IFITM3的轉(zhuǎn)錄后修飾研究證明，IFITM3能夠被泛素化及棕櫚?；揎?，且這些修飾以不同的方式調(diào)節(jié)IFITM3的細(xì)胞定位及其抗病毒功能。雖然對(duì)IFITM3抗病毒機(jī)制的研究已經(jīng)將靶點(diǎn)鎖定在病毒的進(jìn)入過(guò)程，但具體機(jī)制尚不明晰。
　　本實(shí)驗(yàn)室前期研究及相關(guān)報(bào)道表明，IFITM3的N端21個(gè)氨基

3、酸對(duì)IFITM3抑制攜帶VSV G包膜蛋白的病毒至關(guān)重要。本文以此為基礎(chǔ)，通過(guò)分析該區(qū)域的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)在IFITM3的N端存在一段特殊的序列20-YEML-23。該序列符合YxxΦ模序的特點(diǎn)，此模序在細(xì)胞中主要介導(dǎo)膜蛋白通過(guò)胞吞途徑由細(xì)胞膜向內(nèi)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)。YEML序列的突變使IFITM3喪失了對(duì)pH依賴型病毒的抑制作用，而抑制pH非依賴型病毒的能力沒(méi)有受到影響。
　　為了證明IFITM3中的YEML序列的確是一個(gè)有功能的Yxx

4、Φ模序，我們首先進(jìn)行了抗體攝取實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明細(xì)胞表面分布的IFITM3能夠通過(guò)某種機(jī)制被轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)體系統(tǒng)中;隨后的胞吞抑制劑實(shí)驗(yàn)，證明IFITM3向內(nèi)體的運(yùn)輸主要通過(guò)網(wǎng)格蛋白依賴型的胞吞作用。通過(guò)免疫共沉淀、免疫熒光及相關(guān)點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)，我們找到了介導(dǎo)IFITM3向內(nèi)體運(yùn)輸?shù)倪m配體蛋白AP-2復(fù)合物，且發(fā)現(xiàn)AP-2復(fù)合物中μ2亞基的無(wú)功能突變或siRNA敲低，均干擾了IFITM3的內(nèi)體定位。同時(shí)發(fā)現(xiàn)YEML序列突變后，IFITM3主要分布于細(xì)

5、胞膜，不能被轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)體，且喪失了與μ2亞基的相互作用。上述結(jié)果表明IFITM3的YEML序列確實(shí)作為YxxΦ模序發(fā)揮作用，介導(dǎo)AP-2復(fù)合物對(duì)IFITM3的識(shí)別與內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　此外，我們發(fā)現(xiàn)YEML模序中的酪氨酸能夠被磷酸化修飾，且該酪氨酸是IFITM3中唯一的酪氨酸磷酸化位點(diǎn)。通過(guò)激酶抑制劑實(shí)驗(yàn)，我們確定催化IFITM3酪氨酸磷酸化的激酶屬于Src激酶家族。接下來(lái)，通過(guò)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)和免疫熒光實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)Src激酶家族中的一

6、個(gè)成員Fyn同IFITM3存在相互作用。過(guò)表達(dá)Fyn可以增強(qiáng)IFITM3的磷酸化修飾;而下調(diào)Fyn的表達(dá)或?qū)yn的催化中心突變，均使IFITM3的磷酸化水平減弱。以上結(jié)果證明，IFITM3第20位酪氨酸能夠被磷酸化修飾，且Src激酶家族的Fyn為催化這一位點(diǎn)磷酸化的激酶。
　　綜上所述，本文首次報(bào)道20-YEML-23作為內(nèi)體分選信號(hào)，調(diào)節(jié)了IFITM3在細(xì)胞膜與內(nèi)體系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)，該模序?qū)FITM3抑制pH依賴型病毒的感染具