《Journal of Virology》:Annexin A2 negatively regulates IFN-β production through targeting the RLR signaling pathway
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本研究首次揭示膜联蛋白A2(ANXA2)作为RLR信号通路的负向调控枢纽,通过同时破坏MDA5-MAVS和MAVS-TRAF3相互作用,抑制I型干扰素(IFN-β)产生,从而促进多种RNA病毒复制。该发现为开发靶向ANXA2的广谱抗病毒策略提供了理论依据。
ANXA2抑制I型干扰素产生的发现背景
膜联蛋白A2(ANXA2)作为多功能支架蛋白,此前已被报道通过与流感病毒NS1蛋白、猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP9蛋白等特异性互作促进病毒复制。然而,其是否通过宿主通用机制广谱调控抗病毒免疫仍不明确。本研究通过系列实验证实,ANXA2能够独立于病毒特异性互作,直接靶向宿主RLR信号通路核心环节,负调控I型干扰素产生。
ANXA2对I型干扰素产生的抑制作用
在HEK293T细胞中,过表达ANXA2可显著抑制仙台病毒(SeV)、脑心肌炎病毒(EMCV)等RNA病毒或poly(I:C)诱导的IFN-β启动子活性和mRNA表达(图1A-D)。同时,ANXA2缺失细胞(HEK293T-Anxa2-/-)在病毒刺激下表现出更强的IFN-β、ISG56和Mx1表达(图1K-L),且病毒复制被显著抑制(图2D,H)。值得注意的是,ANXA2不影响JAK-STAT通路中ISRE和ISG56的启动子活性(图1O-P),说明其特异性作用于干扰素产生上游。
作用靶点定位:ANXA2破坏RLR信号通路上游信号转导
通过关键分子筛选实验,ANXA2可抑制RIG-I、MDA5、MAVS、TBK1和IKKε介导的IFN-β启动子激活,但对组成型激活的IRF3-5D无影响(图3A-I),表明其作用于IRF3磷酸化上游。进一步机制研究发现,ANXA2作为支架蛋白同时干扰RLR通路两个关键节点:
- 1.
阻断MDA5-MAVS互作:ANXA2通过结合MDA5的CARD结构域(图4E),竞争性抑制MDA5与MAVS的CARD域结合(图4F-G)。
- 2.
破坏MAVS-TRAF3复合物形成:ANXA2结合MAVS连接区(CARD与跨膜结构域之间),阻碍TRAF3招募(图5E-G),从而抑制下游TBK1/IKKε激活。
体内外验证ANXA2的生理功能
在Anxa2-/-基因敲除小鼠模型中,原代腹腔巨噬细胞感染EMCV或水疱性口炎病毒(VSV)后,IFN-β表达显著升高,病毒载量下降(图6D-K)。动物实验进一步证实,Anxa2-/-小鼠对VSV和EMCV攻击表现出更强抵抗力,存活率提高,组织病毒复制减少且炎症损伤减轻(图7A-K)。这些结果在生理层面验证了ANXA2作为免疫负调控因子的功能。
讨论与展望
本研究提出ANXA2通过“感染触发增强抑制”模型精细调控RLR信号:在稳态下,ANXA2与MAVS的基底性互作不干扰线粒体定位;病毒感染后,ANXA2被招募至MDA5-MAVS信号复合物,通过空间位阻或构象封锁方式放大抑制作用。该机制既防止IFN过度反应导致免疫病理,又为病毒逃逸提供可乘之机。未来针对ANXA2-信号复合物结构的解析将为设计时序性抗病毒干预策略提供新方向。