2012年9月28日,，EMBO J.雜志在線發(fā)表了生物物理所高光俠實驗室的最新研究成果，題為Translational repression precedes and is required for ZAP-mediated mRNA decay,。該成果揭示了宿主抗病毒蛋白ZAP通過翻譯抑制和促進(jìn)mRNA降解兩種方式抑制病毒mRNA表達(dá),，翻譯抑制發(fā)生在mRNA降解之前，并為RNA降解所必須,。
ZAP是高光俠研究員于2002年報道發(fā)現(xiàn)的宿主抗病毒因子,。高光俠課題組在ZAP抗病毒作用機(jī)理研究方面已經(jīng)發(fā)表了一系列論文。ZAP的表達(dá)能夠特異性抑制多種疾病相關(guān)病毒的復(fù)制,，包括艾滋病病毒（HIV-1）,，埃博拉病毒（Ebola virus）和辛德比斯病毒(SINV)等,。之前的研究表明，ZAP直接結(jié)合靶病毒mRNA的特異序列,，招募細(xì)胞內(nèi)RNA降解機(jī)器,，分別從mRNA 5’和3’端對靶mRNA進(jìn)行降解。
最新研究發(fā)現(xiàn),，ZAP除了能夠促進(jìn)靶病毒mRNA降解,，還能夠抑制mRNA的翻譯。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),，ZAP能夠結(jié)合翻譯起始因子eIF4A,，從而干擾了eIF4A和eIF4G的相互作用。mRNA翻譯起始需要翻譯起始因子eIF4A和eIF4G的相互作用,，因此ZAP通過破壞二者相互作用而抑制了靶mRNA的翻譯,。隨后的實驗表明，ZAP對mRNA的翻譯抑制功能獨立于mRNA降解,。翻譯抑制發(fā)生在mRNA降解之前,，并為mRNA降解所必須。
該工作進(jìn)一步揭示并完善了ZAP這種重要宿主抗病毒因子的作用機(jī)制,，拓展了人們對宿主與病毒間相互作用的認(rèn)識,；另一方面，翻譯抑制和RNA降解是兩種重要的轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制,，二者之間的具體關(guān)系一直未曾全面深入闡明,。該研究以ZAP和靶mRNA之間的作用為研究對象，揭示了ZAP介導(dǎo)的翻譯抑制和mRNA降解之間的關(guān)系,，有助于更深入了解真核生物中轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制,。
該項工作與美國哥倫比亞大學(xué)Stephen Goff實驗室合作完成，得到科技部,、衛(wèi)生部,、自然科學(xué)基金等資助。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/emboj.2012.271
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Translational repression precedes and is required for ZAP-mediated mRNA decay
Zhu Y, Wang X, Goff SP, Gao G.
Translational repression and mRNA degradation are two major mechanisms for post-transcriptional regulation of gene expression. The detailed relationship between these two processes is not yet well established. Zinc-finger antiviral protein (ZAP) inhibits the replication of certain viruses, including human immunodeficiency virus 1, by binding directly to specific viral mRNAs and recruiting cellular mRNA degradation machinery to degrade the target mRNA. Here, we report that ZAP also inhibits the translation of target mRNAs by interfering with the interaction between translational initiation factors eIF4G and eIF4A. Furthermore, we provide evidence that translational repression is required for mRNA degradation and that blocking the degradation of target mRNAs does not affect ZAP-mediated translational repression. We conclude that ZAP can both repress translation and promote degradation of target mRNA, and that translational repression precedes and is required for mRNA degradation.
