MOV10抑制LINE-1及其它病毒的分子机制研究

As a member of retrotransposon, which is also called endogenous retrovirous, LINE-1 is the only currently known active autonomous retrotransposon in humans, and its transposition may cause deleterious effects on the structure and function of the host cell genomes, thus causing serious genetic disease. Host cells therefore developed defence strategies to restrict LINE-1 mobilization. Interferon inducible host factors are important parts of this innate immunity system to control LINE-1 mobilization. Our previous studies provided evidence that MOV10 protein causes the LINE-1 RNA decrease by interacting with Dcp2 protein and inducing the formation of stress granule like degradation body (SGLDB) in host cytoplasm. The aims of the proposed work herein are to continue the research of MOV10 induced LINE-1 RNA identification and degradation mechanism. Finally, we will explore whether the RNA degradation model induced by MOV10 can also be applied to inhibit viruses such as HIV and HCV. The long term goal of the work may lead toward fully understanding MOV10-mediated restriction of LINE-1 retrotransposition, and potential application in anti-viral mechnism research.

逆转录转座子又称为内源性逆转录病毒，LINE-1则是人体细胞中唯一具有自主转座活性的逆转录转座子,其转座会引起细胞基因组结构和功能的改变，从而导致癌症等严重疾病。宿主细胞在长期的进化中形成多种机制控制LINE-1的转座，干扰素诱导蛋白在其中执行着重要功能。在前一轮自然基金支持下，我们发现了MOV10蛋白能够通过诱导LINE-1RNA降解抑制LINE-1的转座，该抑制活性与MOV10募集P小体蛋白Dcp2和诱导形成应激颗粒样小体密切相关。本申请拟据此进一步深入研究MOV10抑制LINE-1及其它病毒的分子机制，研究其识别、降解LINE-1 RNA的具体机制以及其降解复合物的重要成分，最后验证该机制与MOV10抗病毒活性的相关性。这一工作不仅可以促进对细胞内源性转座子调控机制这一重要的科学问题的阐明，而且为MOV10蛋白广泛抑制RNA病毒分子机理的探索提供理论依据。

LINE-1是人体细胞中唯一具有自主转座活性的转座子,其转座会引起细胞基因组结构和功能的改变，从而导致癌症等严重疾病。宿主细胞在长期的进化中发展出了相应的机制来控制LINE-1的转座，干扰素诱导的宿主蛋白是其中的一个重要环节。在前一轮自然基金支持的工作中，我们发现MOV10蛋白能够与LINE-1的核糖核蛋白颗粒(RNPs)互作，通过诱导LINE-1 RNA的降解抑制LINE-1的转座；MOV10抑制LINE-1的活性与其和P小体蛋白Dcp2的相互作用以及在胞质中诱导形成应激颗粒样降解小体密切相关。在这项研究中，我们发现：1. 作为细胞中主要的mRNA脱帽酶，Dcp2在LINE-1的mRNA的降解过程中发挥着核心的作用。2. LINE-1 RNPs与Dcp2存在相互作用，该相互作用是由MOV10所介导的；MOV10、Dcp2和LINE-1 RNP相互作用形成复合物。3. LINE-1 mRNA的降解需要MOV10与Dcp2的协同作用，Dcp2通过催化LINE-1 mRNA的脱帽反应起始LINE-1 mRNA的降解，但该脱帽反应依赖于MOV10的存在。4. MOV10、Dcp2和LINE-1 ORF1p相互作用形成复合物表现出液-液相分离 (LLPS) 特性，该结构的存在会使LINE-1 mRNA脱帽和降解效率大大提高，提示相分离结构中拥有LINE-1的mRNA 降解所需完整的酶体系，是LINE-1的mRNA降解的主要场所。 通过以上结果，我们确定Dcp2为决定 LINE-1 复制的关键效应蛋白之一，并解析了促进 MOV10 和 Dcp2 抗 LINE-1 作用的 LLPS 机制。