Nat Communi:病毒免疫逃逸的“分子海绵”,山东大学高成江等团队发现CSDE1蛋白相分离形成动态检查点,可被磷酸化信号“拆除”


RIG-I样受体(RLRs)通过感知病毒RNA对抗病毒先天免疫至关重要。尽管液液相分离(LLPS)已成为微调免疫信号传导的关键机制,但它在病毒RNA初始感知中的作用仍不充分。

2026年4月28日,山东大学高成江、郑义、香港大学袁硕峰共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为CSDE1 promotes viral immune evasion through RNA-dependent and phosphorylation-modulated liquid-liquid phase separation的研究论文。

本研究发现,RNA结合蛋白CSDE1是RLR信号通路的负向调控因子,可协助病毒实现免疫逃逸。CSDE1缺失的巨噬细胞干扰素生成能力显著增强;CSDE1基因敲除小鼠对病毒感染的抵抗力明显提升。

机制研究表明:CSDE1可依赖RNA形成生物分子凝聚体,充当RNA感知检查点——通过封存具有免疫激活作用的病毒RNA,使其无法被RLRs识别。病毒感染发生后,活化的TBK1激酶可磷酸化CSDE1,进而促使生物分子凝聚体解聚,解除免疫抑制状态。

此外,CSDE1可促进新冠病毒核衣壳蛋白发生相分离凝聚,协同拮抗I型干扰素应答反应。本研究还筛选得到一种小分子化合物,能够破坏CSDE1凝聚体形成,并强效抑制病毒复制。

综上,本研究揭示了RLR信号通路中一种磷酸化调控、依赖液-液相分离的分子检查点机制,并证实CSDE1凝聚体可作为抗RNA病毒治疗的潜在靶点。

固有免疫是机体抵御病毒感染的第一道防线。抗病毒固有免疫信号通路由识别受体、衔接蛋白、激酶及转录因子共同组成。DNA病毒与RNA病毒的抗病毒信号通路在下游激酶TBK1和效应蛋白IRF3处交汇整合,但上游识别受体与衔接蛋白存在差异。

机体抗RNA病毒感染主要依赖RIG-I样受体(RLR)信号通路。RIG-I样受体家族包括RIG-I、MDA5、LGP2三个成员。RLR的活性受蛋白互作与翻译后修饰双重调控。K63位泛素化在激活RLR信号通路中发挥关键作用。E3泛素连接酶TRIM25与RNF135可介导RIG-I和MDA5发生K63位泛素化,进而促进RLR信号通路活化。

值得注意的是,将RIG-I或MDA5的CARD结构域与MAVS及游离K63泛素链共孵育,可诱导MAVS发生聚集,提示游离泛素链是启动RLR活化的关键分子。除翻译后修饰外,蛋白间相互作用也可精细调控RLR信号的激活与衰减,长链非编码RNALnczc3h7a可结合TRIM25,增强RIG-I介导的抗病毒免疫应答。上述研究表明,RNA分子、翻译后修饰及互作蛋白共同构成了RLR活性的复杂调控网络。

相分离是指分子自发聚集成颗粒状结构、形成无膜细胞器的生物学过程。蛋白质、核酸及多价相互作用是驱动相分离发生的核心条件。近年研究发现,相分离广泛调控多种细胞生命活动。相分离在cGAS-STING通路中的调控作用已被广泛研究:cGAS蛋白N端的内在无序区(IDR)可促进自身凝聚,增强cGAS酶活性并促进第二信使cGAMP生成。

与cGAS相分离的激活作用不同,STING相分离会阻滞STING从内质网向高尔基体转运,阻碍其与下游激酶TBK1结合,进而抑制信号活化。MAVS相分离受SENP1介导的去类泛素化调控,是下游信号传导的必要条件;新冠病毒核衣壳(N)蛋白可通过自身相分离拮抗MAVS凝聚,抑制干扰素产生,介导病毒免疫逃逸。本团队前期研究发现,病毒感染可诱导TOLLIP发生凝聚,并招募SENP1以减弱MAVS的类泛素化修饰与活化。

以上证据表明,相分离深度参与抗病毒固有免疫信号的调控,但相分离如何调控RLR通路活性目前仍尚不明确。

CSDE1(又称UNR)是冷休克蛋白家族成员,可调控基因转录、RNA剪接与翻译过程。全身性敲除CSDE1的小鼠会出现胚胎致死,说明其对机体发育至关重要。除发育调控外,CSDE1还与肿瘤发生、神经系统疾病及感染性疾病密切相关。CSDE1可正向或负向调控多种基因mRNA稳定性:在肝细胞中促进低密度脂蛋白受体(LDLR)mRNA降解;敲低CSDE1可降低高脂饮食诱导高血脂小鼠的血浆低密度脂蛋白胆固醇水平。

CSDE1在肿瘤中具有双向作用,效应具有细胞和组织特异性。现有研究证实CSDE1广泛参与多种细胞生命过程,但其在抗病毒固有免疫中的功能尚未阐明。

靶向抑制CSDE1相分离可阻断病毒复制(摘自nature communications

液-液相分离对RIG-I样受体信号通路的调控机制目前仍知之甚少。本研究证实:RNA结合蛋白CSDE1可依赖RNA发生生物分子凝聚,充当免疫检查点;通过封存免疫刺激性RNA、隔离排斥RIG-I,进而抑制抗病毒免疫应答。而TBK1介导的磷酸化可动态解离CSDE1凝聚体,解除其免疫抑制效应。

本研究首次确立CSDE1相分离是抗病毒固有免疫中全新的关键调控节点。从更广层面来看,调控生物分子凝聚体有望成为感染性疾病通用的新型治疗策略。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-72409-5


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