내인성 면역

Intrinsic immunity

내인성 면역은 세포 기반의 항바이러스 방어 메커니즘, 특히 진핵생물의 레트로바이러스를 목표로 하는 유전적으로 코드된 단백질을 말한다.적응성 및 선천성 면역 효과인자와 달리, 내재 면역 단백질은 보통 일정한 수준으로 발현되어 바이러스 감염을 빠르게 막을 수 있다.내인성 항바이러스 면역은 바이러스 복제와 조립을 직접적으로 제한하여 세포를 특정 종류의 바이러스에 대해 비허용적으로 만드는 선천성 면역의 형태를 말한다.내인성 면역은 특정 세포 유형에 미리 존재하는 제한 인자에 의해 부여되지만, 이러한 인자는 바이러스 감염에 의해 추가로 유도될 수 있다.내인성 바이러스 제한 인자는 특정 바이러스 성분을 인식하지만, 간섭자와 다른 항바이러스 분자를 유도하여 간접적으로 바이러스 감염을 억제하는 다른 패턴 인식 수용체와 달리, 내인성 항바이러스 인자는 바이러스 복제를 즉각적이고 직접적으로 [1]차단한다.

배경

진핵 생물들은 수백만 년 동안 바이러스 감염에 노출되어 왔다.선천적이고 적응적인 면역체계의 발달은 감염과 싸우는 것의 진화적 중요성을 반영한다.하지만, 몇몇 바이러스들은 전통적인 면역 메커니즘에 매우 치명적이거나 내성이 있는 것으로 증명되어 유전자적으로 암호화된 세포 방어 메커니즘이 그들과 싸우기 위해 진화해왔다.내인성 면역은 항상 활성화되고 특정 바이러스나 바이러스 [2]분류군에 의한 감염을 차단하도록 진화한 세포 단백질로 구성됩니다.

내인성 면역이 강력한 항바이러스 방어 메커니즘으로 인식되는 것은 최근의 발견이며, 대부분의 면역학 과정이나 텍스트에서는 아직 논의되지 않았다.비록 내인성 면역이 제공하는 보호의 정도는 아직 알려지지 않았지만, 내인성 면역은 결국 전통적으로 초당적인 면역 시스템의 [citation needed]세 번째 분기로 간주될 수 있다.

면역 체계와의 관계

내인성 면역은 면역 시스템의 두 가지 전통적인 분파인 적응 면역과 선천 면역의 측면을 결합하지만 기계적으로 구별됩니다.선천적 세포 면역은 병원균 관련 분자 패턴(PAMP)을 감지하는 Toll-like 수용체(TLR) 또는 패턴 인식 수용체를 사용하여 바이러스 감염을 인식하여 비특이적 항바이러스 단백질의 발현을 유발한다.그러나 내인성 면역 단백질은 바이러스 인식과 바이러스 감쇠 메커니즘 모두에서 특이하다.그러나 선천적 면역과 마찬가지로, 내재적 면역체계는 동일한 병원체에 의한 반복 감염에 대해 다르게 반응하지 않는다.또한 적응 면역과 마찬가지로 내인성 면역은 단일 유형 또는 병원균, 특히 레트로바이러스에 특별히 [citation needed]맞춰져 있다.

감염이 활성화되는 것을 감지해야 하는 적응성 및 선천성 면역과는 달리(그리고 적응성 면역의 경우 효과적이 되기까지 몇 주가 걸릴 수 있음) 내재 면역 단백질은 구성적으로 발현되며 바이러스 진입 후 즉시 감염을 차단할 준비가 되어 있다.이것은 특히 레트로바이러스 감염에서 중요하다. 왜냐하면 숙주 게놈으로의 바이러스 통합은 진입과 역전사 후 빠르게 일어나며 대부분 되돌릴 [citation needed]수 없기 때문이다.

내인성 면역 매개 단백질의 생산은 감염 기간 동안 증가할 수 없기 때문에, 이러한 방어들은 세포가 높은 수준의 [citation needed]바이러스에 감염되면 포화 상태가 되고 효과가 없을 수 있다.

표준내성면역단백질의 활성

  • TRIM5α(삼자 상호작용 모티브 5, 스플라이스 변형α)는 인간 면역 결핍 바이러스(HIV) 및 시미안 면역 결핍 바이러스(SIV)와의 연관성으로 인해 가장 많이 연구되는 고유 면역 단백질 중 하나이다.이 구성 발현 단백질은 레트로바이러스에 들어가는 캡시드 단백질을 인식하여 알려지지 않은 메커니즘을 통해 바이러스 언코팅 및 역전사를 방지한다.붉은털원숭이 TRIM5α 변종은 HIV 감염을 인식하고 예방할 수 있지만, 인간 TRIM5α 단백질은 SIV 감염을 예방할 수 있습니다.이 변이는 HIV와 SIV가 인간과 원숭이를 각각 감염시키는 이유를 설명하는 데 도움이 되며, 아마도 현재 붉은털원숭이 [3]집단의 조상들 사이에서 HIV라고 부르는 이전의 전염병을 반영할 것이다.
  • APOBEC3G(아폴리포단백질편집복합체 3G)는 HIV 감염을 방해하는 또 다른 내인성 면역단백질이다.APOBEC3G는 단일 가닥 DNA에 대한 시티딘 탈아미나아제로서, 시티딘 염기쌍을 우라실로 랜덤하게 변화시킴으로써 역전사 중에 HIV 게놈에 전이 돌연변이를 도입한다.비록 이것이 바이러스 통합을 반드시 멈추지는 않을지라도, 결과적인 자손 바이러스 게놈은 너무 많은 돌연변이로 가득 차서 생존할 수 없다.APOBC3G 발현은 유비퀴틴/단백질계를 통해 분해를 유도하는 HIV vif 단백질에 의해 파괴된다.Vif는 HIV-1에 이미 존재하는 유전적 변이를 증가시키기 위해 (변이행복 역전사효소를 통해) APOBEC3G 폴리유비퀴티네이션의 정도를 적정화함으로써 우리의 내인성 면역을 실제로 이용한다.따라서 Vif는 APOBEC3G를 통해 HIV-1 병원형성에서의 탈출 돌연변이 발생 가능성을 높이기 위해 작용한다.HIV δv 결실 돌연변이가 생성되면 세포를 감염시킬 수 있지만 APOBC3G의 [4]작용으로 생존 불가능한 자손 바이러스를 생성하게 된다.

그 밖에 MLV(Murine 백혈병 바이러스), Herpes simplex virus(HSV), Human Cytomegalovirus(HCMV)를 차단하는 다른 내인성 면역단백질이 발견되었으며, 위의 APOBC3G와 같은 많은 경우, 바이러스는 이러한 단백질의 작용을 방해하는 메커니즘을 진화시켰다.또 다른 예로는 세포단백질 닥스(Daxx)가 있는데,[5] 이는 바이러스 프로모터를 침묵시키지만 감염 초기에 활성 HCMV 단백질에 의해 분해된다.

레퍼런스

  1. ^ Yan N, Chen ZJ (February 2012). "Intrinsic antiviral immunity". Nature Immunology. 13 (3): 214–22. doi:10.1038/ni.2229. PMC 3549670. PMID 22344284.
  2. ^ Bieniasz PD (November 2004). "Intrinsic immunity: a front-line defense against viral attack". Nat. Immunol. 5 (11): 1109–15. doi:10.1038/ni1125. PMID 15496950. S2CID 8671718.
  3. ^ Stremlau M, Owens CM, Perron MJ, Kiessling M, Autissier P, Sodroski J (February 2004). "The cytoplasmic body component TRIM5alpha restricts HIV-1 infection in Old World monkeys". Nature. 427 (6977): 848–53. Bibcode:2004Natur.427..848S. doi:10.1038/nature02343. PMID 14985764. S2CID 1801120.
  4. ^ Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (August 2002). "Isolation of a human gene that inhibits HIV-1 infection and is suppressed by the viral Vif protein". Nature. 418 (6898): 646–50. Bibcode:2002Natur.418..646S. doi:10.1038/nature00939. PMID 12167863. S2CID 4403228.
  5. ^ Saffert RT, Kalejta RF (April 2006). "Inactivating a cellular intrinsic immune defense mediated by Daxx is the mechanism through which the human cytomegalovirus pp71 protein stimulates viral immediate-early gene expression". J. Virol. 80 (8): 3863–71. doi:10.1128/JVI.80.8.3863-3871.2006. PMC 1440479. PMID 16571803.