過氧化體(peroxisomes) 在先天性免疫反應中扮演訊息傳遞平臺

論文：Dixit, E., Boulant, S., Zhang, Y., Lee, A. S., Odendall, C., Shum, B., Hacohen, N., Chen, Z. J., Whelan, S. P., Fransen, M., Nibert, M. L., Superti-Furga, G., and Kagan, J. C. (2010) Cell 141, 668-681

報告者：林宛瑩      時間：14:10~15:00, Nov. 3, 2010

講評老師：余俊強教授              地點：Room 601

摘要：

病毒感染時，細胞內的RIG-I-like receptors (RLRs)辨識病毒的RNA，傳遞訊息給MAVS蛋白，而引發下游的免疫反應，如產生第一型干擾素(type I interferons)及發炎的相關細胞激素( inflammatory cytokines)。MAVS位在粒線體上面，且其所在的位置對於活化下游免疫反應是必須的 (1)。這表示RLRs在偵測病毒之後必須藉著細胞內的粒線體作為平臺來傳遞訊息活化下游反應。過去的研究指出粒線體與過氧化體在脂質的生成與代謝過程扮演相似的角色 (2)。關於粒線體在先天性免疫反應的作用已經有詳細的探討，然而並沒有報告研究過氧化體在免疫反應的作用。MAVS的構造與位於粒線體和過氧化體膜上的兩個蛋白Fis1和Mff相似，此兩蛋白負責調控粒線體和過氧化體的胞器型態。由以上粒線體與過氧化體之間的關連性，作者推測在peroxisome上也會有MAVS，並且參與現天性免疫反應。首先作者發現在粒線體和過氧化體中存有MAVS蛋白。為了探討過氧化體上MAVS的功能，作者在MAVS蛋白的C端做修改，使MAVS上帶有可以被送到不同胞器的定位片段 (localization motif)，並將這些有不同定位片段的MAVS作為會持續表達MAVS的細胞株。呼腸孤病毒(Reovirus) 感染細胞時，無論位於粒線體或是過氧化體上的MAVS皆會引起viperin (一種ISG ,interferon-stimulated gene)表現。過氧化體的MAVS會引發早期的ISG產生，而粒線體上的ISG則在較晚的時間才出現。在過氧化體MAVS活化ISG的訊息路徑，Interferon regulatory IRF1分子扮演必要的角色。總結以上實驗結果，過氧化體的MAVS在病毒感染早期短暫得活化ISG，並且不會活化第一型干擾素。這份研究也說明了過氧化體在先天性免疫反應中作為一個傳遞訊息的平臺。

參考資料：

1. Seth, R. B., Sun, L., Ea, C. K., and Chen, Z. J. (2005) Cell 122, 669-682

2. Hettema, E. H., and Motley, A. M. (2009) J Cell Sci 122, 2331-2336