线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)是抵抗RNA病毒的先天免疫反应所必需的。在病毒感染的细胞中,MAVS形成朊蛋白样聚集物来激活抗病毒信号级联,但其潜在的结构机制尚不清楚。在这里,我们报道了由MAVS的N-末端半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活和募集结构域(CARD)和缺失部分脯氨酸富集区和C-末端跨膜结构域的截短MAVS形成的螺旋丝的低温电子显微结构。采用迭代螺旋实空间精细化方法对纤维的低温EM图像进行分析。CARD灯丝结构的分辨率为9.6埃,杆状密度与区域的四个α螺旋相匹配。截断的MAVS的分辨率为16.4埃,显示了MAVS中段在CARD灯丝外围的排列。这两种结构都是左手三股螺旋丝,揭示了单个CARD亚基之间的特定界面,这些界面由相邻链之间的静电相互作用和每条链内的疏水相互作用决定。这两个界面多个位置的点突变损害了纤维形成和抗病毒信号。病毒感染细胞的超分辨率成像显示线粒体上的杆状MAVS簇。这些结果阐明了MAVS聚合的结构机制,并解释了α-螺旋结构域如何利用不同的化学相互作用形成自我永存的细丝。