山东大学基础医学院高成江教授团队在Cellular & Molecular Immunology杂志（中科院一区TOP，IF：24.1）发表题为“MAVS-loaded unanchored Lys63-linked polyubiquitin chains activate the RIG-I-MAVS signaling cascade”的研究论文。基础医学院免疫系副研究员刘峰为第一作者，高成江教授为通讯作者。山东大学为第一作者单位和独立通讯作者单位。
病毒感染严重威胁人类健康，并造成多次公共卫生安全危机。抗病毒天然免疫反应是机体抵抗病原体入侵的第一道防线。RLR信号通路是抗病毒天然免疫反应中机体抵抗RNA病毒感染的重要途径。模式识别受体RIG-I识别病毒RNA后，触发下游接头蛋白MAVS形成聚集体，进而介导下游信号转导和抗病毒免疫反应。作为RLR信号通路的关键接头蛋白，MAVS的功能和活化机制研究受到广泛关注。高成江教授课题组前期研究发现泛素连接酶TRIM31在病毒感染后转位到线粒体，催化MAVS的K63泛素化修饰，进而诱导MAVS聚集和活化（Nat Immunol.2017, 18:214-224）；随后，课题组发现去泛素化酶USP18通过酶活非依赖方式招募TRIM31转位到线粒体，促进MAVS的泛素化和聚集（Nat Commun.2021, 12:2970）。但是，MAVS连接的K63泛素链如何激活RLR信号通路有待进一步探索。
本研究利用体外纯化蛋白构建“RIG-I介导MAVS聚集”体外反应系统，利用该反应体系揭示MAVS连接的K63泛素链能够作为激活信号，被上游RIG-I蛋白识别，引起RIG-I构象变化，进而启动RIG-I介导的MAVS聚集反应。进一步，基于体外酶切和泛素分离实验，本研究发现MAVS连接的K63泛素链多数为非共价连接，即非锚定泛素链。同时发现，Ube2N是介导MAVS非锚定K63泛素化修饰的主要泛素结合酶。E2-E3（泛素结合酶-泛素连接酶）组合Ube2N-Riplet和Ube2N-TRIM31可以通过催化MAVS的非锚定K63泛素化，促进RIG-I介导的MAVS聚集。通过针对去泛素化酶的系统性筛选，本研究鉴定USP10为特异性去除MAVS连接的非锚定K63泛素链的去泛素化酶，并且能够抑制MAVS聚集和RLR信号通路的激活。USP10缺失的细胞和小鼠相比于野生型均表现出对RNA病毒更强的抗感染能力。综上，本研究首次提出了RLR信号通路“自下而上”的启动模式，即下游MAVS蛋白提供激活信号（泛素分子），被上游RIG-I识别，触发RIG-I介导的MAVS聚集反应。同时，本研究揭示E2-E3组合Ube2N-Riplet和Ube2N-TRIM31以及去泛素化酶USP10动态调控MAVS非锚定K63泛素化修饰，进而调控MAVS聚集和RLR抗病毒信号通路激活。
高成江教授团队长期致力于天然免疫识别与活化的调控机制研究，相关研究成果发表在Nature Immunology，Immunity，Journal of Experimental Medicine，Cellular & Molecular Immunology,Nature Communications，AdvancedScience，CellReports等国际权威杂志上。
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