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[转载]Nature Commun :丙型肝炎病毒诱导EGFR核心岩藻糖基化修饰实现免疫逃逸的机制

已有 584 次阅读 2024-1-24 17:24 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

    2024年1月22日,武汉大学病毒学国家重点实验室章晓联教授团队在Nature Communication期刊上在线发表了题为“EGFR core fucosylation, induced by hepatitis C virus, promotes TRIM40-mediated-RIG-I ubiquitination and suppresses interferon-I antiviral defenses”的研究论文。他们解析了负责蛋白质核心岩藻糖修饰的核心岩藻糖转移酶-FUT8及其诱导的EGFR岩藻糖基化在病毒感染和免疫逃逸中的关键作用。发现丙型肝炎病毒HCV等多种病毒及其膜蛋白诱导宿主细胞EGFR岩藻糖修饰上升导致RIG-I泛素化降解和IFN-I下调,揭示FUT8负向调控IFN-I抗病毒天然免疫应答及其机制。通过靶向抑制FUT8/EGFR岩藻糖修饰可抑制HCV复制,为病毒治疗提供了新策略。

    章晓联团队早期发现HCV感染能诱导FUT8的表达,但其他病毒是否具有类似效应,以及FUT8在病毒感染中的详细机制仍然存在未知。本项研究深入研究了多种病毒(HCV、VSV、SARS-CoV-2、HIV)对FUT8表达和核心岩藻糖基化的调控效应。其中,病毒膜蛋白如HCV-E2蛋白在HCV感染中被发现起主导作用,通过EGFR-AKT-SNAIL信号通路调控FUT8表达。当该信号通路受到干扰时,HCV失去促进FUT8表达的能力,揭示了其分子机制。实验证实,通过调控FUT8水平,宿主细胞中FUT8水平的变化影响了HCV对EGFR-JAK1-STAT3的激活,对HCV的复制和对IFN-β的诱导产生影响。

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图1. HCV/VSV/HIV/SARS-CoV/HSV等病毒感染及其膜蛋白促进宿主核心岩藻糖转移酶-FUT8表达上升

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图2. FUT8可以显著增加HCV RNA复制和表达,而敲低FUT8在肝细胞Huh7细胞中表现出相反的效果

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图3. FUT8 通过提高EGFR核心岩藻糖修饰和p-EGFR-p-JAK1-p-STAT3通路活化,促进HCVRNA复制

    进一步,在小鼠体内进行动物实验,通过在小鼠肝脏中靶向敲低Fut8后感染HCV,研究发现FUT8水平的变化显著影响了HCV的复制。这一实验证实了FUT8在病毒性肝炎中的关键作用,为病毒性肝炎治疗研究提供了实质性的支持。

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图4. 在HCV四个受体的人源化转基因小鼠ICR4R+的HCV感染模型中,肝脏靶向敲低或过表达Fut8,可以抑制或促进HCV在体内复制和表达

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图5. HCV 通过EGFR-AKT-SNAIL通路促进FUT8表达以及FUT8通过EGFR-JAK1-STAT3通路促进HCV的复制示意图

    由于常规药物是抑制病毒核酸和蛋白合成等,急需从新角度: 毒副作用较小的糖基化修饰角度发掘病毒防治的新靶标。这项研究的突破性发现针对核心岩藻糖转移酶-FUT8、EGFR的岩藻糖修饰作为开发新型抗病毒广谱药物提供新策略,为应对病毒感染挑战提供更有力的工具。这一综合研究不仅推动了科学界对病毒感染机制的认知,同时为抗病毒治疗领域的进一步研究打开了新的方向。章晓联教授的博士生潘璆为该论文第一作者,章晓联教授和刘敏副教授为共同通讯作者。

摘要:Abstract

Aberrant N-glycosylation has been implicated in viral diseases. Alpha-(1,6)-fucosyltransferase (FUT8) is the sole enzyme responsible for core fucosylation of N-glycans during glycoprotein biosynthesis. Here we find that multiple viral envelope proteins, including Hepatitis C Virus (HCV)-E2, Vesicular stomatitis virus (VSV)-G, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-Spike and human immunodeficiency virus (HIV)-gp120, enhance FUT8 expression and core fucosylation. HCV-E2 manipulates host transcription factor SNAIL to induce FUT8 expression through EGFR-AKT-SNAIL activation. The aberrant increased-FUT8 expression promotes TRIM40-mediated RIG-I K48-ubiquitination and suppresses the antiviral interferon (IFN)-I response through core fucosylated-EGFR-JAK1-STAT3-RIG-I signaling. FUT8 inhibitor 2FF, N-glycosylation site-specific mutation (Q352AT) of EGFR, and tissue-targeted Fut8 silencing significantly increase antiviral IFN-I responses and suppress RNA viral replication, suggesting that core fucosylation mediated by FUT8 is critical for antiviral innate immunity. These findings reveal an immune evasion mechanism in which virus-induced FUT8 suppresses endogenous RIG-I-mediated antiviral defenses by enhancing core fucosylated EGFR-mediated activation.

DOI:  https://doi.org/10.1038/s41467-024-44960-6  

原文链接https://www.nature.com/articles/s41467-024-44960-6 

参考文献Pan, Q., Xie, Y., Zhang, Y. et al. EGFR core fucosylation, induced by hepatitis C virus, promotes TRIM40-mediated-RIG-I ubiquitination and suppresses interferon-I antiviral defenses. Nat Commun 15, 652 (2024).



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