RIG-G基因的表達調(diào)控與干擾素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo).pdf

1、干擾素(interferon,IFN)是一類具有調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抑制細胞增殖等多種生物學(xué)功能的細胞因子。目前主要有三類,即Ⅰ型(如IFNα、IFNβ)、Ⅱ型(IFNγ)和Ⅲ型IFN(WNL)。通常認為,這三類IFN都是通過經(jīng)典的JAK(Janus-activated kinase)-STAT(signal transducer andactivator of transcription)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮其生物學(xué)功能的。其中Ⅰ型IFN和

2、Ⅲ型IFN的后續(xù)信號通路比較相像,它們在與相應(yīng)的受體結(jié)合后,都通過JAK激酶催化STAT1和STAT2蛋白發(fā)生酪氨酸磷酸化,磷酸化的STAT1、STAT2和轉(zhuǎn)錄因子IRF-9(interferon regulatory factor9)相互作用形成三聚體ISGF3(interferon-stimulated gene factor3)。ISGF3復(fù)合物入核后可以與靶基因啟動子上的順式作用元件ISRE(interferon-stimula

3、ted response element)結(jié)合,并調(diào)控基因的表達。Ⅱ型IFN與受體結(jié)合后則主要通過JAK激酶催化STAT1發(fā)生酪氨酸磷酸化,并誘導(dǎo)形成STAT1/STAT1同二聚體,調(diào)控含GAS(IFNγ-activated site)元件靶基因的轉(zhuǎn)錄。
　　 然而,目前越來越多的研究表明,IFN還能夠以不依賴ISGF3的方式調(diào)控靶基因的表達。并且,STAT蛋白也并非只有在發(fā)生酪氨酸磷酸化以后才具有生物學(xué)功能,非磷酸化的STAT

4、蛋白也能調(diào)控基因的表達。這些都是對經(jīng)典的JAK-STAT途徑的補充和拓展。
　　 RIG-G(retinoic acid-induced gene G)最初是從急性早幼粒白血病細胞系NB4中克隆得到的一個受全反式維甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)誘導(dǎo)表達的基因。生物信息學(xué)分析表明,RIG-G是IFN誘導(dǎo)基因家族的一個成員,它能在多種腫瘤細胞中被IFN誘導(dǎo)表達。研究顯示,RIG-G具有抑制腫瘤細胞增

5、殖的功能,并在IFN和ATRA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起重要作用。但迄今為止,有關(guān)RIG-G基因表達調(diào)控的分子機制尚不十分清楚。本課題利用野生型的HT1080細胞、STAT1缺失的U3A細胞和IRF-9缺失的U2A細胞等,通過Western blot、RT-PCR、報告基因?qū)嶒?、染色質(zhì)免疫沉淀以及定點突變等技術(shù)對RIG-G基因的表達調(diào)控機制與IFN的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進行了比較深入的研究。
　　 在第一部分中,我們著重研究了IFNα誘導(dǎo)RIG-G基

6、因表達的分子機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),首先,STAT2能夠以不依賴STAT1的形式和IRF-9發(fā)生相互作用,所形成的復(fù)合物可以與RIG-G基因啟動子上的ISRE元件結(jié)合,并激活RIG-G基因的表達,STAT2/IRF-9復(fù)合物是介導(dǎo)IFNα誘導(dǎo)RIG-G基因表達的最基本的轉(zhuǎn)錄因子；其次,STAT2和IRF-9的相互作用并不需要STAT2的磷酸化,但是STAT2的磷酸化可以促進兩者的相互作用,并增強RIG-G基因的表達；另外,IRF-1在IFNα誘

7、導(dǎo)RIG-G基因表達中也起著重要作用。一方面,它可以與ISRE元件結(jié)合,直接激活RIG-G基因的轉(zhuǎn)錄。另一方面,也可以誘導(dǎo)STAT2和IRF-9的表達,提高STAT2的磷酸化水平,通過STAT2/IRF-9復(fù)合物間接調(diào)控RIG-G基因的表達。
　　 在第二部分中,我們探討了STAT1在RIG-G基因表達中的作用。結(jié)果顯示,雖然STAT1不是RIG-G基因表達所必需的,但是它可以通過經(jīng)典的JAN-STAT途徑增強RIG-G基因的表

8、達。
　　 在第三部分中,我們分析了IFNγ對RIG-G基因的誘導(dǎo)表達作用。初步的結(jié)果表明,在NB4細胞中IFNγ也可以誘導(dǎo)RIG-G基因的表達。而且IFNγ能夠和ATRA產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),其分子機制可能與兩者可以協(xié)同誘導(dǎo)IFNα的分泌有關(guān)。
　　 通過本課題的研究,我們闡明了一種新的IFNα信號傳遞方式,并在國際上首次對非磷酸化STAT2調(diào)控基因表達進行了報道。同時指出,RIG-G基因可能在IFNα、IFNγ和ATRA等信