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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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研究人員揭示甲基化修飾調(diào)控抗病毒天然免疫應(yīng)答分子機制

2025-01-20 水生生物研究所

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抗病毒天然免疫應(yīng)答是機體抵御病毒入侵的第一道防線，干擾素調(diào)控因子IRF3/7是抗病毒天然免疫應(yīng)答的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。當(dāng)RNA病毒或DNA病毒侵染宿主后，模式識別受體識別病毒RNA或DNA，再經(jīng)由一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子IRF3/7激活，誘導(dǎo)干擾素等抗病毒基因表達(dá)，發(fā)揮抗病毒的功能。為了既能快速感應(yīng)病毒的入侵，又防止過度激活對機體造成免疫損害，需要精準(zhǔn)調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子IRF3/7的活性。

中國科學(xué)院水生生物研究所研究員肖武漢團隊利用多組學(xué)技術(shù)和聯(lián)合比較分析方法，篩選到一些同時影響魚類耐低氧性狀和抗病性狀的基因，包括甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD3。研究發(fā)現(xiàn)，SMYD3能夠以酶活非依賴的方式穩(wěn)定低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α，從而激活低氧信號通路；smyd3缺失的斑馬魚在生長、發(fā)育和繁殖等方面與野生型斑馬魚相比無明顯差異，但耐低氧能力增強。

以此為基礎(chǔ)，該團隊解析了SMYD3在調(diào)控機體抗病毒天然免疫應(yīng)答中的作用和分子機制。研究發(fā)現(xiàn)，SMYD3能夠與抗病毒天然免疫應(yīng)答通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄IRF3和IRF7直接結(jié)合，對IRF3蛋白的第39位以及IRF7蛋白第51位的賴氨酸殘基進(jìn)行甲基化修飾，以酶活依賴的方式抑制IRF3/7的磷酸化和二聚化，抑制干擾素等抗病毒基因的表達(dá)，在RNA病毒和DNA病毒感染時發(fā)揮抑制天然免疫應(yīng)答的作用。在體實驗顯示，smyd3敲除的斑馬魚抵御草魚呼腸孤病毒和鯉春病毒血癥病毒感染的能力提升。進(jìn)一步，研究利用小鼠模型證實了SMYD3的這一調(diào)控模式在脊椎動物中的功能保守性。研究發(fā)現(xiàn)，抑制SMYD3的甲基轉(zhuǎn)移酶活性，可增強抗病毒基因的表達(dá)和機體的抗病毒能力。

同時，該團隊利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，對草魚smyd3基因進(jìn)行敲除；對F0代嵌合體的表型比較分析發(fā)現(xiàn)，草魚Smyd3基因缺失，增強了草魚的耐低氧能力和抗草魚出血病病毒感染的能力。這為培育既耐低氧又抗出血病的草魚新品種奠定了基礎(chǔ)。

1月15日，相關(guān)研究成果以Direct lysine dimethylation of IRF3 by the methyltransferase SMYD3 attenuates antiviral innate immunity為題，在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等的支持。

論文鏈接

smyd3的敲除和酶活性抑制能夠增強斑馬魚抗草魚呼腸孤病毒感染的能力

魚類病毒病的暴發(fā)和流行是水產(chǎn)養(yǎng)殖的威脅之一，因此魚類病毒病防控是亟待解決的難題。闡明魚類抗病毒免疫反應(yīng)的調(diào)控機制，篩選與鑒定調(diào)控魚類抗病毒免疫反應(yīng)的關(guān)鍵靶標(biāo)基因，可為培育魚類抗病毒新品種提供候選分子靶標(biāo)?？共《咎烊幻庖邞?yīng)答是機體抵御病毒入侵的第一道防線，干擾素調(diào)控因子IRF3/7是抗病毒天然免疫應(yīng)答的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。當(dāng)RNA病毒或DNA病毒侵染宿主后，模式識別受體識別病毒RNA或DNA，再經(jīng)由一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子IRF3/7激活，誘導(dǎo)干擾素等抗病毒基因表達(dá)，發(fā)揮抗病毒的功能。為了既能快速感應(yīng)病毒的入侵，又防止過度激活對機體造成免疫損害，需要精準(zhǔn)調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子IRF3/7的活性。中國科學(xué)院水生生物研究所研究員肖武漢團隊利用多組學(xué)技術(shù)和聯(lián)合比較分析方法，篩選到一些同時影響魚類耐低氧性狀和抗病性狀的基因，包括甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD3。研究發(fā)現(xiàn)，SMYD3能夠以酶活非依賴的方式穩(wěn)定低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α，從而激活低氧信號通路；smyd3缺失的斑馬魚在生長、發(fā)育和繁殖等方面與野生型斑馬魚相比無明顯差異，但耐低氧能力增強。以此為基礎(chǔ)，該團隊解析了SMYD3在調(diào)控機體抗病毒天然免疫應(yīng)答中的作用和分子機制。研究發(fā)現(xiàn)，SMYD3能夠與抗病毒天然免疫應(yīng)答通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄IRF3和IRF7直接結(jié)合，對IRF3蛋白的第39位以及IRF7蛋白第51位的賴氨酸殘基進(jìn)行甲基化修飾，以酶活依賴的方式抑制IRF3/7的磷酸化和二聚化，抑制干擾素等抗病毒基因的表達(dá)，在RNA病毒和DNA病毒感染時發(fā)揮抑制天然免疫應(yīng)答的作用。在體實驗顯示，smyd3敲除的斑馬魚抵御草魚呼腸孤病毒和鯉春病毒血癥病毒感染的能力提升。進(jìn)一步，研究利用小鼠模型證實了SMYD3的這一調(diào)控模式在脊椎動物中的功能保守性。研究發(fā)現(xiàn)，抑制SMYD3的甲基轉(zhuǎn)移酶活性，可增強抗病毒基因的表達(dá)和機體的抗病毒能力。同時，該團隊利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，對草魚smyd3基因進(jìn)行敲除；對F0代嵌合體的表型比較分析發(fā)現(xiàn)，草魚Smyd3基因缺失，增強了草魚的耐低氧能力和抗草魚出血病病毒感染的能力。這為培育既耐低氧又抗出血病的草魚新品種奠定了基礎(chǔ)。1月15日，相關(guān)研究成果以Direct lysine dimethylation of IRF3 by the methyltransferase SMYD3 attenuates antiviral innate immunity為題，在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等的支持。論文鏈接smyd3的敲除和酶活性抑制能夠增強斑馬魚抗草魚呼腸孤病毒感染的能力

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