ヒトリグIの2番目のカードの構造とダイナミクスは、RIG-I活性化の調節に関する機械的洞察を提供します

Rig-IはウイルスRNAのサイトゾルセンサーであり、2つのN末端カードで構成され、その後ヘリカーゼおよびC末端調節ドメイン（ヘリカーゼ-CTD）が続きます。ウイルスRNAはヘリカーゼ-CTDに結合し、下流シグナルのカードを「公開」します。2番目のカード（card2）の役割は不可欠です。これは、リグIの活性化には、Lys172でユビキチン化が続くThr170の脱リン酸化が必要です。ここでは、ヒトRIG-I Card2の溶液構造とダイナミクスを提示します。驚くべきことに、THR170はほとんど埋葬されていることがわかります。リン模倣T170E変異体に関する並列研究は、Thr170リン酸化上の機能の喪失が、Lys172ユビキチン化および/または遊離K63リンクポリバキチンへの結合を防ぐ可能性のあるCard1-Card2界面の変化に関連している可能性が高いことを示唆しています。また、Card2とHelicase-CTDの間の強い相互作用を示し、界面での変異がRig-Iの構成的活性化をもたらすことを示しています。まとめて、我々のデータは、すべてCARD2によって媒介されるヒトRIG-Iのリン酸化、ユビキチン化、および活性化の間の密接な相互作用を示唆しています。

RIG-I is a cytosolic sensor of viral RNA, comprised of two N-terminal CARDs followed by helicase and C-terminal regulatory domains (helicase-CTD). Viral RNA binds to the helicase-CTD and "exposes" the CARDs for downstream signaling. The role of the second CARD (CARD2) is essential as RIG-I activation requires dephosphorylation of Thr170 followed by ubiquitination at Lys172. Here, we present the solution structure and dynamics of human RIG-I CARD2. Surprisingly, we find that Thr170 is mostly buried. Parallel studies on the phosphomimetic T170E mutant suggest that the loss of function upon Thr170 phosphorylation is likely associated with changes in the CARD1-CARD2 interface that may prevent Lys172 ubiquitination and/or binding to free K63-linked polyubiquitin. We also demonstrate a strong interaction between CARD2 and the helicase-CTD, and show that mutations at the interface result in constitutive activation of RIG-I. Collectively, our data suggests a close interplay between phosphorylation, ubiquitination, and activation of human RIG-I, all mediated by CARD2.