Commun｜TRPV4阳离子通道与DDX3X的互作调控RNA病毒感染 Nat-中国动物传染病学报
大家好，本周给大家分享一篇Nature Communications上发表的文章“The TRPV4 channel links calciuminflux to DDX3X activity and viral infectivity”，本文通信作者是来自西班牙庞培法布拉大学的DiezJ和ValverdeM A教授。本文证实了TRPV4阳离子通道结合DEAD-boxRNA解旋酶DDX3X并调节其功能。TRPV4介导钙离子内流并驱动DDX3X核易位，从而调控多种RNA病毒感染。
细胞整合、协调RNA代谢和蛋白质合成是细胞应对外部刺激的重要方式。其中西秦会馆，RNA代谢的每一步都处于严格的调节之下，以确保转录、剪接、RNA核输出和翻译的有效进行。RNA解旋酶是能够催化RNA代谢中多个步骤的多功能蛋白质，是触发先天免疫反应的重要宿主因子。DDX3X是一种广泛表达的，穿梭于细胞质和细胞核之间的DEAD-boxRNA解旋酶。瞬时受体电位香草酸4（TRPV4）阳离子通道能将环境信号转换成细胞内钙离子信号张陈平，从而激活先天性免疫应答，调节RNA病毒感染。本研究聚焦于DDX3X解旋酶和TRPV4阳离子通道之间的相互作用，以及该相互作用如何影响DDX3X调节RNA病毒翻译和复制的功能。
图1 TRPV4和DDX3X互作调控病毒RNA代谢
首先，研究人员采用针对膜蛋白的开放式酵母双杂交系统筛选出44个与TRPV4互作的阳性待选蛋白洪立熙，根据它们在免疫应答和调控病毒感染中的重要程度，聚焦于DEAD-box解旋酶家族的一种ATP依赖性的RNA解旋酶——DDX3X。在HEK293细胞中转染TRPV4-V5（标签）和DDX3X-Myc（标签）后，采用免疫共沉淀分析证明TRPV4和DDX3X之间存在互作。荧光共振能量转移（FRET）技术进一步证明了TRPV4和DDX3X共定位，并且，TRPV4仅在等渗条件下才可作为DDX3X的配体，这一结果支持了TRPV4-DDX3X的互作对通道活性敏感的观点。
图2 TRPV4和DDX3X互作
在等渗条件下，DDX3X定位于细胞质重生窈窕庶女。而在低渗条件下或用合成激动剂GSK1016790A激活TRPV4表达时，DDX3X发生核易位并且在细胞核中积累毕丽娜，并且DDX3X的核积累量和细胞内钙离子浓度成正相关。当用siRNA沉默TRPV4或用HC067047抑制TRPV4时，则显著抑制了GSK1016790A诱导的DDX3X的核聚集。
图3 TRPV4的激活诱导DDX3X的核易位
为了证实DDX3X易位的钙离子依赖性，研究人员在添加GSK1010790A之前去除细胞外的钙离子，结果未观察到DDX3X的核易位。然而，用离子霉素（钙离子载体）、毒胡萝卜素（钙离子从细胞质释放的诱导物）或Yoda1（机械敏感性Piezo1通道）处理的HeLa细胞中，虽然细胞内钙离子浓度显著升高，但也未观察到DDX3X核易位的发生。单联丽 为了确定TRPV4激活和DDX3X的核积累相关联的下游信号途径，研究人员分别用钙调蛋白抑制剂（W7、Calmidazolium）、钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ（KN93）、络氨酸激酶（PP2）、蛋白激酶G（KT5823）、磷脂酶A2（AACoF3）或钙调神经磷酸酶（环孢菌素A）处理过表达TRPV4和DDX3X的HeLa细胞，发现W7、Calmidazolium和KN93抑制TRPV4激活之后DDX3X的核易位炸肉的做法。因此王妃要改嫁 ，DDX3X的核易位需要钙离子/钙调蛋白/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ的功能。
图4钙调蛋白和钙调蛋白激酶Ⅱ促进DDX3X的核易位
之后，研究人员又证实TRPV4-DDX3X的互作能够促进酵母菌花花叶病毒（BMV）RNA2的翻译和2A蛋白的合成，并且促进未剪接的HIV-1基因组RNA的核输出和翻译tv搜查线。进一步研究发现TRPV4也能够促进病毒复制。用寨卡病毒（ZIKV）或寨卡病毒颗粒表面的包膜蛋白感染Huh7细胞，可诱导胞内钙离子浓度的缓慢升高和DDX3X的核易位和积累，并且这一作用能够被TRPV4的抑制剂HC067047所抑制。研究结果表明，HC067047抑制了寨卡病毒（ZIKV）、登革热病毒（DENV）和丙型肝炎病毒（HCV）的复制。同样地，另一种TRPV4抑制剂——RN1734也抑制了HCV的复制。随后，研究人员在小鼠胚胎成纤维细胞MEF Trpv4+/+和MEF Trpv4-/-上得到了相同的结论。
图5 TRPV4促进病毒RNA的核输出和翻译
本研究证实了TRPV4阳离子通道与DDX3X互作，诱导钙离子内流进而促进DDX3X发生核易位和核聚集，这一过程需要钙离子/钙调蛋白/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ的参与。研究表明TRPV4和DDX3X的互作促进RNA病毒的复制和蛋白翻译，调控RNA病毒代谢，进而影响其致病性。本研究揭示了TRPV4在调控DDX3X依赖的RNA代谢和病毒感染中的重要作用三都主，为防控RNA病毒感染提供了新的策略五夜神。
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