Как молекулярный переключатель активирует противовирусный врожденный иммунный ответ

Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гренобле раскрыли механизм, с помощью которого белок RIG-I подает сигнал тревоги при обнаружении вторжения вирусов. Исследование, опубликованное в Cell, объясняет, как клетки быстро реагируют на широкий спектр вирусов, включая грипп, бешенство и гепатит.

Механизм работы "сторожевого" белка

• Клетки используют белки-рецепторы (pattern recognition receptors), которые связываются с молекулярными маркерами патогена.
• Белок RIG-I распознает генетический материал вирусов — вирусную РНК — и запускает выработку ключевой противовирусной молекулы интерферона.
• Интерферон активирует сотни генов в окружающих клетках для борьбы с инфекцией.

Структурное открытие: от "сна" к "тревоге"

С помощью рентгеновской кристаллографии на синхротроне ESRF ученые определили атомную структуру RIG-I с вирусной РНК и без нее.

• В состоянии покоя (без инфекции): часть RIG-I, чувствительная к РНК, "открыта", а сигнальные домены "спят" — скрыты и недоступны для сигнальных механизмов клетки.
• При связывании с вирусной РНК: форма белка меняется. Это "будит" сигнальные домены, делая их доступными для запуска производства интерферона.

Исследование проводилось на белке RIG-I кряквы, но его механизм идентичен человеческому.

Широкое значение открытия

• Аналогичный механизм, вероятно, используется и другими иммунными рецепторами, специфичными к вирусам или бактериям.
• Работа вносит вклад в понимание работы врожденной иммунной системы — первой линии защиты от патогенов.

Исследование выполнено в рамках Международного подразделения взаимодействий вируса и клетки-хозяина (EMBL, Университет Жозефа Фурье, CNRS) при участии лаборатории Дениса Жерлье (INSERM, Лион).