近日，赣南医学院第一附属医院朱惠芳博士应邀在Trends in Microbiology发表综述：When PARPs Meet Antiviral Innate Immunity，系统综述了相关领域的最新研究进展，总结了PARPs在调节机体抗病毒天然免疫中的作用及其分子机制。该文重点阐述了PAPRs家族成员在抗病毒天然免疫信号通路中的调节功能。
天然免疫是抗病毒免疫的第一道防线，在控制病毒的感染和复制过程中发挥重要的作用。经典的抗病毒天然免疫是由模式识别受体（Pattern-recognition receptors, PRRs）介导的一型干扰素（Type I interferon, IFN-I)）释放和下游JAK-STAT (Janus kinase-signal transducerand activation of transcription)信号通路诱导产生大量的干扰素诱导基因（Interferon-stimulated genes, ISGs）组成的。
聚腺苷二磷酸核糖聚合酶PARPs (Poly(ADP-ribose)polymerase)是存在于多数真核生物中的一类多功能蛋白翻译后修饰酶超家族，它们负责将ADP-核糖基团转移到靶蛋白并对靶蛋白进行ADP核糖基化(ADPr)修饰，广泛参与到DNA损伤修复，转录调控，染色体蛋白重构等重要的生物学过程。在哺乳动物体内，目前一共发现17个PARP家族成员，被命名为PARP1-16，其中PARP5有PARP5a和PARP5b两个亚型。近年来的研究表明，PARPs不仅在维持基因组稳定性和调节信号通路等方面起着不可替代的作用，而且在抗病毒天然免疫中发挥着重要的调控作用。
图1. PARPs家族成员调控抗病毒天然免疫信号通路
PARP13，又被称为ZAP (zinc-fingerantiviral protein)，是目前研究较为深入的具有抗病毒功能的PARPs家族成员之一。ZAP不仅能直接通过结合RNA病毒的基因组以及mRNA并介导它们的降解，从而抑制病毒的复制，而且能通过与模式识别受体RIG-I (Retinoicacidinducible gene-I)结合以促进RIG-I的寡聚化，从而增强RIG-I的信号传递功能以及介导的IFN-I的产生。此外，某些PARP，如PARP9对JAK-STAT信号通路也具有调控作用。PARP9通过与E3 泛素连接酶DTX3L (E3 ubiquitin ligase Deltex E3 ubiquitin ligase 3L)相互作用并形成复合物，进一步促进STAT1的入核及对ISGs的转录调控功能。
图2. PARPs家族成员的直接抗病毒作用以及病毒的免疫逃逸策略
除了促进宿主的抗病毒天然免疫反应，有些PARPs家族成员还协助病毒完成免疫逃逸。PARP11可促进I型干扰素受体（IFN-α/β receptor, IFNAR）被蛋白酶体途径降解；PARP1在正常生理功能下，通常定位于细胞核中，而在面对甲型流感病毒（Influenza Avirus, IAV）感染时，IAV 表达的血凝素（hemagglutinin, HA）可将PARP1从细胞核带入细胞质，并进一步诱导IFNAR的降解。此外，冠状病毒（Coronavirus, CoV）可通过表达含保守性macrodomain结构域的病毒蛋白，以拮抗PARP12和PARP14的抗病毒功能，达到免疫逃逸的作用。
目前已知的参与抗病毒天然免疫调控的PARPs主要针对RNA病毒具有限制作用，而在应对DNA病毒感染时的天然免疫调控功能知之甚少；此外，所涉及的模式识别受体也非常有限，目前为止，仅发现对RIG-I介导的天然免疫反应具有调控功能。因此，在未来的研究工作中，或许可深入探索PARPs在抗DNA病毒天然免疫中的作用，以及在其他模式识别受体类型，如TLRs(Toll-like receptors) 或DNA受体如cGAS-STING介导的天然免疫信号通路中的功能。PAPRs介导的抗病毒天然免疫将是未来非常有潜力和价值的研究领域。
第一作者：
朱惠芳，博士（沈阳药科大学本科，中科院武汉病毒所硕士，中科院昆明植物所博士），赣南医学院第一附属医院，儿童医学中心，新生儿科，讲师；兼任赣南医学院，基础医学院，硕士研究生导师。主要研究方向包括抗病毒天然免疫分子机制的探索和儿童白血病肿瘤的免疫治疗。
通讯作者：
郑春福教授担任mBio编辑（中国本土编辑零的突破），Journal of Virology编委（第一批入选的2位中国本土编委之一）；同时担任Frontiers in Microbiology、Virology Journal、Journal ofMedical Virology副编辑以及Frontiers in Immunology的客座编辑。
郑春福教授在I型单纯疱疹病毒（HSV-1）感染与宿主相互作用的分子机制研究、HSV-1逃逸宿主抗病毒天然免疫研究中取得突破性研究成果，在Trends in Microbiology (IF 17.079)，Microbiologyand Molecular Biology Reviews (封面文章，IF 12.568)，FEMSMicrobiology Reviews (IF 16.408)，Blood (IF 22.169)，CellHost & Microbe (IF21.023), Proceedings of the National Academy of Sciences USA (IF 11.205), Protein and Cell (IF 14.870; 2篇)，mBio (IF 7.867)，Cytokine& Growth Factor Reviews (IF7.658)，Journal of Virology (23篇，其中2篇为亮点文章；IF 5.103),Journal of Immunology (2篇，IF 5.422)等主流期刊发表SCI 论文100余篇，总引用次数2300余次，H-index为28。
值得一提的是，郑春福教授荣获2019-2020年度Journal of Virology杂志年度同行评议排行榜 (TOP25 reviewers)以及2019-2020年度全球Publons同行评议奖（微生物学领域TOP 1%）。
实验室网页：https://bms.fjmu.edu.cn/2017/1130/c2905a72170/page.htm
原文链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33483164/
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