整合蛋白质组学和脂质组学的研究揭示了脂滴在宿主细胞抗病毒反应中的双重作用

《Nature Communications》：Integrative proteomics and lipidomics reveals dual roles for lipid droplets in the host cell antiviral response

　　

摘要

脂质滴（LDs）曾被视为惰性的脂质储存场所，但现在被认作是细胞信号传导和免疫反应中的关键细胞器。本研究采用蛋白质组学和脂质组学的双组学方法，探讨了脂质滴在宿主抗病毒反应中的作用。体内和体外的RNA病毒感染模型表明，脂质滴会迅速重塑其蛋白质组和脂质组。抗病毒蛋白RIG-I、MDA5、STAT1、STAT2和viperin会特异性地聚集到病毒诱导的脂质滴中。同时，脂质滴中的脂质组成向长链多不饱和脂肪酸和生物活性磷脂富集方向转变，这可能增强了膜的动力学特性和蛋白质的招募。通过对匹配的蛋白质组和脂质组数据集进行相关性分析，发现脂质滴上存在广泛的脂质-蛋白质共调控现象，并确定了特定的相关网络，在这些网络中，免疫蛋白和抗病毒蛋白倾向于与中性脂质结合。参与脂质代谢和翻译后修饰的酶也表现出上调趋势，这表明脂质重塑与蛋白质定位之间存在机制上的联系。利用人工脂质滴进行的功能实验表明，花生四烯酸和二十碳五烯酸能够抑制病毒复制，并增强I型和III型干扰素的反应。这些发现表明，脂质滴在早期抗病毒防御中起着关键的免疫代谢平台作用。