• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

MDA5 病变体 M854K 可防止 ATP 依赖性病毒和细胞 RNA 的结构区分。

MDA5 disease variant M854K prevents ATP-dependent structural discrimination of viral and cellular RNA.

机构信息

Molecular Immunity Unit, Department of Medicine, University of Cambridge, MRC Laboratory of Molecular Biology, Francis Crick Avenue, Cambridge Biomedical Campus, Cambridge, CB2 0QH, UK.

Cambridge Institute of Therapeutic Immunology & Infectious Disease (CITIID), University of Cambridge School of Clinical Medicine, Cambridge, CB2 0AW, UK.

出版信息

Nat Commun. 2021 Nov 18;12(1):6668. doi: 10.1038/s41467-021-27062-5.

DOI:10.1038/s41467-021-27062-5
PMID:34795277
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8602431/
Abstract

Our innate immune responses to viral RNA are vital defenses. Long cytosolic double-stranded RNA (dsRNA) is recognized by MDA5. The ATPase activity of MDA5 contributes to its dsRNA binding selectivity. Mutations that reduce RNA selectivity can cause autoinflammatory disease. Here, we show how the disease-associated MDA5 variant M854K perturbs MDA5-dsRNA recognition. M854K MDA5 constitutively activates interferon signaling in the absence of exogenous RNA. M854K MDA5 lacks ATPase activity and binds more stably to synthetic Alu:Alu dsRNA. CryoEM structures of MDA5-dsRNA filaments at different stages of ATP hydrolysis show that the K854 sidechain forms polar bonds that constrain the conformation of MDA5 subdomains, disrupting key steps in the ATPase cycle- RNA footprint expansion and helical twist modulation. The M854K mutation inhibits ATP-dependent RNA proofreading via an allosteric mechanism, allowing MDA5 to form signaling complexes on endogenous RNAs. This work provides insights on how MDA5 recognizes dsRNA in health and disease.

摘要

我们对病毒 RNA 的先天免疫反应是至关重要的防御机制。长细胞质双链 RNA(dsRNA)被 MDA5 识别。MDA5 的 ATP 酶活性有助于其 dsRNA 结合的选择性。降低 RNA 选择性的突变可能导致自身炎症性疾病。在这里,我们展示了与疾病相关的 MDA5 变体 M854K 如何干扰 MDA5-dsRNA 的识别。M854K MDA5 在没有外源性 RNA 的情况下,组成性地激活干扰素信号。M854K MDA5 缺乏 ATP 酶活性,并且与合成的 Alu:Alu dsRNA 结合更稳定。在不同 ATP 水解阶段的 MDA5-dsRNA 纤维的冷冻电镜结构表明,K854 侧链形成极性键,限制 MDA5 亚结构域的构象,破坏 ATP 酶循环中的关键步骤 - RNA 足迹扩展和螺旋扭曲调节。M854K 突变通过别构机制抑制 ATP 依赖性 RNA 校对,从而允许 MDA5 在内源性 RNA 上形成信号复合物。这项工作提供了关于 MDA5 在健康和疾病中如何识别 dsRNA 的见解。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/74108b787a18/41467_2021_27062_Fig6_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/cb3ee46cd5ba/41467_2021_27062_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/262a017dcd84/41467_2021_27062_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/5254e9053f93/41467_2021_27062_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/07d337de3853/41467_2021_27062_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/a210ec35423e/41467_2021_27062_Fig5_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/74108b787a18/41467_2021_27062_Fig6_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/cb3ee46cd5ba/41467_2021_27062_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/262a017dcd84/41467_2021_27062_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/5254e9053f93/41467_2021_27062_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/07d337de3853/41467_2021_27062_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/a210ec35423e/41467_2021_27062_Fig5_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e0d2/8602431/74108b787a18/41467_2021_27062_Fig6_HTML.jpg

相似文献

1
MDA5 disease variant M854K prevents ATP-dependent structural discrimination of viral and cellular RNA.MDA5 病变体 M854K 可防止 ATP 依赖性病毒和细胞 RNA 的结构区分。
Nat Commun. 2021 Nov 18;12(1):6668. doi: 10.1038/s41467-021-27062-5.
2
Cryo-EM Structures of MDA5-dsRNA Filaments at Different Stages of ATP Hydrolysis.MDA5-dsRNA 纤维在 ATP 水解不同阶段的低温电镜结构
Mol Cell. 2018 Dec 20;72(6):999-1012.e6. doi: 10.1016/j.molcel.2018.10.012. Epub 2018 Nov 15.
3
Contrasting functions of ATP hydrolysis by MDA5 and LGP2 in viral RNA sensing.MDA5 和 LGP2 通过 ATP 水解在病毒 RNA 感应中的不同功能。
J Biol Chem. 2024 Mar;300(3):105711. doi: 10.1016/j.jbc.2024.105711. Epub 2024 Feb 1.
4
Structural Analysis of dsRNA Binding to Anti-viral Pattern Recognition Receptors LGP2 and MDA5.双链RNA与抗病毒模式识别受体LGP2和MDA5结合的结构分析
Mol Cell. 2016 May 19;62(4):586-602. doi: 10.1016/j.molcel.2016.04.021.
5
Kinetic discrimination of self/non-self RNA by the ATPase activity of RIG-I and MDA5.通过RIG-I和MDA5的ATP酶活性对自身/非自身RNA进行动力学区分。
BMC Biol. 2015 Jul 28;13:54. doi: 10.1186/s12915-015-0166-9.
6
Kinetic mechanism for viral dsRNA length discrimination by MDA5 filaments.MDA5 丝状体对病毒 dsRNA 长度的识别的动力学机制。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Dec 4;109(49):E3340-9. doi: 10.1073/pnas.1208618109. Epub 2012 Nov 5.
7
Cooperative assembly and dynamic disassembly of MDA5 filaments for viral dsRNA recognition.MDA5 丝的协同组装和动态解组装用于病毒 dsRNA 的识别。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Dec 27;108(52):21010-5. doi: 10.1073/pnas.1113651108. Epub 2011 Dec 12.
8
STAU1 binds to IBDV genomic double-stranded RNA and promotes viral replication via attenuation of MDA5-dependent β interferon induction.STAU1 与 IBDV 基因组双链 RNA 结合,通过抑制 MDA5 依赖性 β 干扰素诱导来促进病毒复制。
FASEB J. 2019 Jan;33(1):286-300. doi: 10.1096/fj.201800062RR. Epub 2018 Jul 6.
9
ATP-dependent effector-like functions of RIG-I-like receptors.视黄酸诱导基因I样受体的ATP依赖性效应样功能。
Mol Cell. 2015 May 7;58(3):541-548. doi: 10.1016/j.molcel.2015.03.014. Epub 2015 Apr 16.
10
DNAJB1/HSP40 Suppresses Melanoma Differentiation-Associated Gene 5-Mitochondrial Antiviral Signaling Protein Function in Conjunction with HSP70.DNAJB1/HSP40 与 HSP70 共同抑制黑色素瘤分化相关基因 5-线粒体抗病毒信号蛋白的功能。
J Innate Immun. 2018;10(1):44-55. doi: 10.1159/000480740. Epub 2017 Oct 26.

引用本文的文献

1
ATP-dependent one-dimensional movement maintains immune homeostasis by suppressing spontaneous MDA5 filament assembly.依赖ATP的一维运动通过抑制自发的MDA5细丝组装来维持免疫稳态。
Cell Res. 2025 Sep 19. doi: 10.1038/s41422-025-01183-8.
2
MDA5 variants trade antiviral activity for protection from autoimmune disease.黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)变体以抗病毒活性换取对自身免疫性疾病的保护。
BMC Med Genomics. 2025 Jun 2;18(1):101. doi: 10.1186/s12920-025-02171-y.
3
Kinetic characterization of three human DExD/H-box RNA helicases.三种人类DExD/H盒RNA解旋酶的动力学特性分析

本文引用的文献

1
SARS-CoV-2 triggers an MDA-5-dependent interferon response which is unable to control replication in lung epithelial cells.严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引发一种依赖黑色素瘤分化相关基因5(MDA-5)的干扰素反应,这种反应无法控制其在肺上皮细胞中的复制。
J Virol. 2021 Mar 25;95(8). doi: 10.1128/JVI.02415-20. Epub 2021 Jan 29.
2
MDA5 Governs the Innate Immune Response to SARS-CoV-2 in Lung Epithelial Cells.MDA5 调控肺上皮细胞中 SARS-CoV-2 的先天免疫反应。
Cell Rep. 2021 Jan 12;34(2):108628. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108628.
3
The HUSH complex is a gatekeeper of type I interferon through epigenetic regulation of LINE-1s.
bioRxiv. 2025 Feb 7:2025.02.07.637080. doi: 10.1101/2025.02.07.637080.
4
Multifaceted roles of RNA editing enzyme ADAR1 in innate immunity.RNA 编辑酶 ADAR1 在先天免疫中的多方面作用。
RNA. 2024 Apr 16;30(5):500-511. doi: 10.1261/rna.079953.124.
5
Activation of cytosolic RNA sensors by endogenous ligands: roles in disease pathogenesis.细胞质 RNA 传感器被内源性配体激活:在疾病发病机制中的作用。
Front Immunol. 2023 May 24;14:1092790. doi: 10.3389/fimmu.2023.1092790. eCollection 2023.
6
MDA5-dependent responses contribute to autoimmune diabetes progression and hindrance.MDA5 依赖性反应有助于自身免疫性糖尿病的进展和阻碍。
JCI Insight. 2023 Jan 24;8(2):e157929. doi: 10.1172/jci.insight.157929.
HUSH 复合物通过 LINE-1s 的表观遗传调控成为 I 型干扰素的守门员。
Nat Commun. 2020 Nov 3;11(1):5387. doi: 10.1038/s41467-020-19170-5.
4
Viral RNA recognition by LGP2 and MDA5, and activation of signaling through step-by-step conformational changes.LGP2 和 MDA5 对病毒 RNA 的识别,以及通过逐步构象变化激活信号通路。
Nucleic Acids Res. 2020 Nov 18;48(20):11664-11674. doi: 10.1093/nar/gkaa935.
5
Epigenetic therapy induces transcription of inverted SINEs and ADAR1 dependency.表观遗传学治疗诱导反转 SINEs 的转录和 ADAR1 的依赖性。
Nature. 2020 Dec;588(7836):169-173. doi: 10.1038/s41586-020-2844-1. Epub 2020 Oct 21.
6
Estimation of high-order aberrations and anisotropic magnification from cryo-EM data sets in -3.1.从-3.1中的冷冻电镜数据集估计高阶像差和各向异性放大率。
IUCrJ. 2020 Feb 11;7(Pt 2):253-267. doi: 10.1107/S2052252520000081. eCollection 2020 Mar 1.
7
Genetic and phenotypic spectrum associated with IFIH1 gain-of-function.与 IFIH1 功能获得性相关的遗传和表型谱。
Hum Mutat. 2020 Apr;41(4):837-849. doi: 10.1002/humu.23975. Epub 2020 Jan 14.
8
Macromolecular structure determination using X-rays, neutrons and electrons: recent developments in Phenix.利用 X 射线、中子和电子进行高分子结构测定: Phenix 的最新进展。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2019 Oct 1;75(Pt 10):861-877. doi: 10.1107/S2059798319011471. Epub 2019 Oct 2.
9
Molecular Genetics and Interferon Signature in the Italian Aicardi Goutières Syndrome Cohort: Report of 12 New Cases and Literature Review.意大利艾卡迪-戈蒂埃综合征队列中的分子遗传学与干扰素特征:12例新病例报告及文献综述
J Clin Med. 2019 May 26;8(5):750. doi: 10.3390/jcm8050750.
10
Cryo-EM Structures of MDA5-dsRNA Filaments at Different Stages of ATP Hydrolysis.MDA5-dsRNA 纤维在 ATP 水解不同阶段的低温电镜结构
Mol Cell. 2018 Dec 20;72(6):999-1012.e6. doi: 10.1016/j.molcel.2018.10.012. Epub 2018 Nov 15.