水生所揭示魚類PKZ和PKR激酶在抗病毒反應中的協同作用

　　哺乳類eIF2a激酶家族有四個成員：PKR、PERK、HRI和GCN2，分別響應不同的細胞脅迫環境。當病毒感染細胞時，PKR被激活，然后磷酸化底物eIF2a阻斷蛋白合成起始，抑制病毒復制。

　　魚類eIF2a激酶基因首先獲得鑒定的不是PKR，而是由中國科學院水生生物研究所桂建芳研究員主持的魚類發育遺傳學與細胞工程學科組鑒定的新基因PKR-like (Fish Shellfish Immunol, 2004,17:353-366)，即PKZ。2008年，該實驗室證明魚類也存在PKR的直向同源基因(J Virol, 2008, 82:6889-6901)。

　　近日，水生所研究人員又證明，串聯存在于鯽囊胚培養細胞基因組中的PKR與魚類特有的PKZ都屬于干擾素誘導的eIF2a激酶，在病毒感染時通過磷酸化底物eIF2a協同發揮抗病毒作用。與哺乳類PKR不同的是，魚類PKZ和PKR在干擾素處理的細胞中也能被激活。雖然激活機制不清楚，但是證據顯示：PKZ和PKR獨立形成同源二聚體，分別磷酸化底物eIF2a發揮抗病毒功能。

　　該實驗結果不僅證明了魚類PKZ是一個新的脊椎動物eIF2a激酶，而且回答了PKZ和PKR共存于魚類基因組的生物學意義在于協同響應病毒入侵并發揮抗病毒功能。此外，PKZ是在脊椎動物中發現的第三個具有Z-DNA結合結構域的蛋白。因此，同PKR是一個dsRNA的識別受體一樣，PKZ有可能作為一個新的Z-DNA/Z-RNA識別受體發揮某種功能。

　　該研究得到國家基礎研究973計劃等項目的資助，由博士研究生劉庭凱等完成，通訊作者為張義兵研究員和桂建芳研究員。相關論文已發表在Journal of Virology（2011, 85(23):12769-12780）。

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