Anemoside B4通过增强MAVS UFMylation及抑制其溶酶体降解的广谱抗RNA病毒机制研究

本研究针对RNA病毒通过逃逸线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)通路规避宿主天然免疫的难题，发现中药白头翁提取物Anemoside B4通过直接结合泛素样蛋白UFM1（Lys34/Ile57位点），促进MAVS的UFMylation修饰，抑制K27-多聚泛素化介导的溶酶体降解，从而增强MAVS信号体聚集和I型干扰素应答。该成果发表于《Biochemical Pharmacology》，为广谱抗病毒药物研发提供了新靶点。

　　

RNA病毒如流感病毒(IAV)和肠道病毒71型(EV71)通过高突变率频繁引发疫情，其核心策略是靶向降解宿主细胞的关键免疫适配体MAVS（线粒体抗病毒信号蛋白）。MAVS作为RIG-I样受体(RLR)信号通路的核心枢纽，其活性受泛素化等翻译后修饰(PTM)精密调控。病毒常利用宿主E3连接酶介导MAVS的K27-多聚泛素化，促使其通过选择性自噬途径在溶酶体降解，从而逃逸免疫监视。与此同时，新发现的类泛素修饰UFMylation在先天免疫中的作用机制尚不明确。

中国研究团队通过生物素标记探针联合质谱分析，首次发现传统中药白头翁活性成分Anemoside B4能特异性结合UFM1蛋白，并利用细胞热转变分析(CETSA)、表面等离子共振(SPR)和分子对接技术证实其结合位点为Lys34和Ile57。研究表明，B4通过增强MAVS的UFMylation修饰，双重调控其泛素化模式：一方面促进K48/K63-多聚泛素化以维持信号体稳定，另一方面抑制病毒诱导的K27-多聚泛素化，从而阻断MAVS聚集体向溶酶体的运输。在EV71和IAV感染的UFM1敲除细胞中，B4的抗病毒效应完全消失，证实UFM1是其关键作用靶点。

关键技术包括：1）生物素探针标记与串联质谱鉴定靶蛋白；2）CETSA和SPR验证药物-靶标互作；3）免疫共沉淀分析MAVS泛素化修饰谱；4）病毒空斑实验评估抗病毒效力。

主要研究结果：

1. B4通过增强MAVS信号体发挥抗病毒功能
   在EV71感染模型中，B4处理显著提升MAVS聚集体的形成，促进IRF3磷酸化和IFN-β产生。时间梯度实验显示，B4在病毒感染后6-12小时干预仍能有效抑制病毒复制。

2. UFM1被鉴定为B4的直接作用靶点
   质谱分析鉴定出UFM1为B4结合蛋白，分子对接显示B4通过氢键和疏水作用与UFM1的ATP结合口袋相互作用。突变实验证实Lys34Ala/Ile57Ala双突变完全阻断B4-UFM1结合。

3. B4促进MAVS UFMylation并重塑其泛素化模式
   免疫沉淀-质谱(IP-MS)揭示B4处理使MAVS的UFM1修饰水平提升3.2倍，同时K27-泛素化降低67%。溶酶体抑制剂实验证实B4通过抑制MAVS-溶酶体共定位减少其降解。

4. UFM1缺失消除B4的抗病毒效应
   在UFM1^-/-细胞中，B4无法阻止MAVS降解，且对EV71和IAV的半数抑制浓度(IC₅₀)升高8-10倍。回补野生型UFM1可恢复B4效应，而K34A/I57A突变体则无效。

结论与意义：
该研究首次阐明UFMylation修饰通过调控MAVS泛素化编码决定其命运的新机制，揭示中药成分B4通过"增强有益修饰（UFMylation）-抑制有害修饰（K27-泛素化）"的双重调控模式发挥广谱抗病毒作用。从天然药物中发现UFM1这一新型免疫调节靶点，为应对高变异RNA病毒提供了"宿主导向"的治疗策略。论文通讯作者Yun-meng Luo团队指出，该发现不仅解释了传统中药的抗病毒物质基础，更为设计靶向UFMylation通路的合成药物提供了理论依据。