综述:ADAR1:宿主-病毒相互作用中双链RNA识别的核心调控因子

《Frontiers in Immunology》:ADAR1: a central regulator of dsRNA sensing in host-virus interactions

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述系统阐述了ADAR1通过A-to-I编辑在宿主抗病毒免疫中的双重作用,该酶既能通过编辑内源性dsRNA维持免疫稳态(如抑制PKR/MDA5通路),又可被病毒劫持促进感染(如HIV/SARS-CoV-2)。文章深入解析了ADAR1结构与功能调控机制(如Zα/Zβ结构域、p150/p110亚型),并揭示其与m6A修饰、PANoptosis等通路交叉对话,为开发靶向ADAR1的抗病毒策略提供新视角。

  
1 引言
病毒入侵的快速精准识别是激活先天免疫应答的基础。宿主通过模式识别受体(PRRs)如Toll样受体(TLRs)、RIG-I样受体(RLRs)和蛋白激酶R(PKR)等探测病毒双链RNA(dsRNA),触发I型干扰素(IFN)和炎症因子反应。ADAR1作为RNA编辑核心酶,通过将dsRNA中的腺苷变为肌苷(A-to-I),标记内源性dsRNA为“自我”,防止PKR/RLR异常激活引发的自身免疫疾病(如Aicardi-Goutières综合征)。其功能失衡与肿瘤进展、病毒感染预后密切关联。
2 ADAR1介导的A-to-I RNA编辑
ADAR家族含ADAR1/2/3三个成员,其中ADAR1是人类最主要的编辑酶。其p150亚型(胞质定位)和p110亚型(核定位)通过Zα/Zβ结构域识别dsRNA,经脱氨酶域催化A-to-I转化(翻译时识别为G)。编辑活性受二聚化、翻译后修饰(如SUMO化/磷酸化)及亚型定位精密调控。ADAR1p150通过编辑内源性Alu重复序列,有效抑制MDA5介导的IFN通路激活,维护免疫稳态。
2.1 ADAR1活性调控机制
ADAR1以同源二聚体形式结合dsRNA,其编辑效率受SUMO化(K418位点)、AKT介导的T738磷酸化等修饰负向调控。IFN信号可诱导ADAR1p110泛素化降解,而S-亚硝基化增强其抑制dsRNA积累的能力。胞质定位的ADAR1p150编辑活性较核内p110高70倍,凸显亚型分布的功能差异。
2.2 ADAR1防止自身dsRNA被识别
ADAR1编辑内源性dsRNA可阻断三大类感知通路:RLRs(RIG-I/MDA5)-MAVS信号轴、PKR-eIF2α翻译抑制通路及OAS-RNase L RNA降解途径。缺失ADAR1会激活MDA5/PKR,诱发胚胎致死性自身炎症,而敲除MDA5或PKR可挽救此表型。
3 ADAR1调控宿主-病毒博弈
3.1 促病毒活性
多种病毒劫持ADAR1逃逸免疫:冠状病毒Spike蛋白通过TCF7L2上调ADAR1p150,抑制PKR磷酸化;HIV-1利用ADAR1的Z-DNA结合域阻断PKR激活;HBV的X蛋白增强ADAR1表达,编辑病毒RNA以降低RIG-I/MDA5识别。此外,ADAR1对HIV/SARS-CoV-2基因组的编辑增强病毒适应性,并通过破坏miRNA沉默(如登革病毒)助长感染。
3.2 抗病毒活性
在HCV感染中,ADAR1通过抑制PKR活性削弱病毒对IRES翻译的利用;对HDV基因组的超编辑产生显性负效应HDAg-L抑制复制;在SARS-CoV-2中,ADAR1介导的S蛋白编辑降低病毒载量。其还可增强miR-122抗HBV效应,并抑制ZBP1依赖的PANoptosis以减轻组织损伤。
3.3 病毒对ADAR1的调控
病毒通过编码蛋白反向调控ADAR1:痘病毒E3L蛋白通过Z-DNA结合域抑制其编辑活性,而登革病毒NS3和甲流NS1蛋白则增强ADAR1功能。这种相互作用凸显宿主-病毒在RNA编辑层面的协同进化。
4 总结展望
ADAR1作为免疫平衡枢纽,其功能取决于病毒类型、细胞环境及RNA修饰网络(如m6A-YTHDF1轴)。靶向其亚型特异性或编辑位点,有望在保持免疫稳态的同时阻断病毒逃逸,为抗病毒治疗提供新策略。
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