分子细胞科学卓越创新中心“青年学者”论坛第十三期 ——Structure and degradation of circular RNAs regulate PKR activation in innate immunity

作者:  webmaster     日期:  2019-07-01


  2019年4月26日分子细胞科学卓越创新中心“青年学者”论坛第十三期在新生化大楼312报告厅举行。“青年学者”论坛由生化与细胞所细胞生物学重点实验室、分子生物学重点实验室及研究生会共同主办。本期活动邀请报告人的是中国科学院生物化学与细胞生物学研究所博士后刘楚霄。
  报告中,刘楚霄博士向大家介绍了他们的研究课题,论文题目为“Structure and degradation of circular RNAs regulate PKR activation in innate immunity”,该研究首次阐述了环形RNA在细胞受病毒感染时的降解机制,及其通过形成分子内双链结构结合天然免疫因子参与天然免疫应答调控的重要新功能,并揭示环形RNA低表达与炎症性自身免疫性病—系统性红斑狼疮(SLE)密切相关。
  首先,刘楚霄博士阐释了文章的背景。研究组前期系统阐明了环形RNA生成加工的分子机制,但大部分环形RNA的功能至今不详。然后,刘楚霄博士详细介绍了自己的研究思路和工作成果。作者先观察到病毒感染的细胞内环状RNA能够被快速降解,并发现了活化的核酸内切酶RNase L介导了环状RNA降解。研究了环状RNA降解在天然免疫与炎症反应中的作用,发现环状RNA在正常情况下能够优先结合双链RNA依赖的蛋白质激酶(PKR)并抑制其活化,从而能够抑制作为天然免疫受体的PKR所触发的免疫炎症反应,首次提出环状RNA是PKR的内源性抑制分子,在正常情况下起到抑制免疫炎症的作用。由此推论,在天然免疫应答早期,被激活的RNase L通过降解环状RNA,解除了环状RNA对PKR的抑制作用,从而活化了PKR参与的天然免疫炎症反应。更有意思的是,作者从转化医学的角度,结合I型干扰素产生异常增多的炎症性临床疾病——自身免疫性红斑狼疮(SLE)患者加以分析与验证,结果表明,SLE患者外周血细胞中环状RNA水平及种类均显著降低,而RNase L和PKR活性增强,这些与患者炎症性细胞因子产生增多的表征是一致的;此外,在SLE患者外周血细胞中过表达含有dsRNA结构的环状RNA能够显著抑制PKR的活性,从而进一步证明环状RNA抑制天然免疫炎症反应的生理作用及其在炎症性免疫疾病发生发展中的病理意义,也为SLE的临床发病机制提出了环状RNA参与的新型机制。
  在讨论环节,观众提出了一系列问题,刘楚霄博士一一进行了解答。有同学提问,针对环状RNA的过表达为何不采用转染质粒的方法,以及是否能够在体内过表达环状RNA来治疗相关疾病。刘楚霄博士表示,由于环状RNA结构的特殊性,以及环状RNA的碱基序列也覆盖了同源线性RNA的碱基序列等原因,转染质粒过表达的效果不够明显。同时,在体内过表达环状RNA及其鉴定会受到mRNA等的干扰,但这部分工作他们仍在探索中。此外,刘楚霄博士也分享了他在科研过程中的心路历程。

  讲座之后,刘楚霄博士向生化所的师生以及合作单位,表达了自己的谢意,同时盛情欢迎大家与他进行交流科研,也祝福大家能顺利完成学业。分子细胞科学卓越创新中心 “青年学者”论坛第十三期活动至此圆满结束!