세포 RNA와 바이러스 성 RNA를 구별하는 능력 (자체 전례 차별이라는 과정)은 모든 동물의 타고난 면역 반응의 기본입니다. 바이러스가 세포를 감염시킬 때, 이들은 숙주 세포 내부에서 복제되며,이 과정은 중간체로서 이중 가닥 바이러스 RNA (세포에서 자연적으로 발생하지 않는)를 생성한다.
인간 및 기타 척추 동물에서, 이들 비 종자 RNA 분자의 존재는 전형적으로 세포질 RNA 센서 인 MDA5라는 단백질에 의해 검출된다. MDA5는 감염을 제한하는 항 바이러스 단백질의 생성을 시작합니다.
자연 구조 및 분자 생물학에 발표 된이 연구에서 Crick 연구자들은이 중요한 방어 메커니즘의 첫 단계에 대한 자세한 이해를 제공합니다. 연구자들은 이중 가닥 RNA에 결합 된 MDA5의 3D 구조를 얻었으며, 이들은 센서 단백질이 바이러스 RNA를 인식하는 방법을 정확히 정확히 정확하게 지적하고 세포 항 바이러스 반응을 시작했다.
구조는 MDA5가 자기와 비자기 RNA 서열을 구별하지 않고 대신 모양에 따라 구별된다는 것을 밝혀 냈습니다. 세포 RNA는 연속적 나선을 형성하는 반면, 바이러스 RNA는 중간에 꼬임을 가지며, MDA5에 대한 특정 결합 부위를 노출시킨다.
기본 면역 메커니즘
“MDA5는 선천성 면역계에서 가장 중요한 센서 중 하나이며 항 바이러스 면역에 필수적입니다. 따라서 이러한 복잡한 세부 사항에서 어떻게 작동하는지 이해하면 우리의 신체가 바이러스 감염과 싸우는 방법에 대한 상당한 통찰력을 제공합니다.”라고 Lead 저자 Dr. Carlos R. Ortiz-Caravaca는 Crick의 RNA 생물학 그룹 리더 인 Carlos R. Ortiz-Caravaca가 설명합니다.
RNA로 MDA5의 3D 구조를 얻기 위해, 연구자들은 생화학 적 분석법과 결합 된 냉동 전자 현미경이라는 기술을 사용하여 MDA5가 자기 및 비자기 RNA에 대해 구별되는 방법을 정확히 찾아 냈습니다.
냉동 전자 현미경에서, 구조는 3.4Å (Ångströms)의 해상도로 결정되었으며, 연구원들은 RNA 나선의 개별 원자와 단백질 주름을 시각화 할 수있게 하였다.
MDA5가 이중 가닥 바이러스 성 RNA를 인식하고 항 바이러스 방어를 유발하는 방법을 정확하게 이해함으로써, 연구자들은 이제 SARS-Cov-2 및 MERS-COV와 같은 신흥 바이러스를 포함하여 바이러스 감염에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있습니다.
“인플루엔자와 같은 일부 바이러스 감염의 경우 신체는 감염에 대한 효과적인 항 바이러스 반응을 생성하는 데 매우 능숙합니다. 이 과정이 어떻게 발생하는지에 대한 자세한 이해를 얻음으로써 우리는 이러한 지식을 사용하여 효과적인 방어가없는 바이러스 감염에 대한 신체의 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다.”라고 Ortiz-Caravaca 박사는 말합니다.
세부 사항을 공개
팀은 MDA5에 두 개의 RNA- 결합 도메인이 포함되어 있음을 관찰했습니다. 하나의 도메인은 RNA를 '감지'하는 것을 담당하는 반면, 다른 도메인은 항 바이러스 반응을 활성화하기 위해 신호를 보냅니다.
바이러스 감염시 센서 도메인은 바이러스 이중 가닥 RNA를 발견하고 결합합니다. 이 결합 이벤트는 신호 전달 도메인을 노출시키는 구조적 변화를 유발하여 단백질이 신호를 전달하고 항 바이러스 반응을 활성화시킬 수있게한다.
MDA5는 바이러스에 대한 방어에 모두 관여하는 더 넓은 RNA 센서 단백질 그룹의 일부입니다. 연구원들은 다른 센서의 작동 방식을 이해하기 위해 동일한 기술을 적용하기를 희망하며, 이런 식으로 세포가 바이러스를 구별하고 감염으로부터 자신을 보호하는 다양한 방식에 대한 포괄적 인 그림을 구축하기를 희망합니다.
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프랜시스 크릭 연구소 (Francis Crick Institute)는 건강과 질병의 기본 생물학을 이해하는 데 전념하는 생의학 발견 연구소입니다. 연구원들은 실험 과학과 학제 간 협력을 통해 생물학에서 가장 큰 질문을 다루고 있으며, 과학적 혁신은 환자의 치료로 연구를 번역하는 데 도움이되고 있습니다.
크릭은 2015 년에 설립되었으며 영국 런던에 기반을두고 있습니다. Crick은 6 개 단체 사이의 파트너십입니다.
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접촉
Laura Marr, 커뮤니케이션 책임자
07919 923366
과학적 접촉
Carlos R. Ortiz-Caravaca 박사
Francis Crick Institute, RNA 생물학의 그룹 리더
