TRIM38調(diào)節(jié)天然免疫的研究.pdf

1、天然免疫是宿主抵抗病毒感染的第一道防線,也是激活適應(yīng)性免疫的基礎(chǔ),在宿主清除病毒的免疫反應(yīng)中具有關(guān)鍵作用,因此成為當(dāng)前免疫學(xué)研究的熱點(diǎn)。天然免疫應(yīng)答是通過模式識(shí)別受體識(shí)別病原體相關(guān)分子模式來啟動(dòng)的。其中維甲酸誘導(dǎo)基因I樣受體(Retinoic acid-inducible gene-I like receptors,RLRs)是細(xì)胞內(nèi)識(shí)別病毒RNA,誘導(dǎo)天然免疫反應(yīng)的重要模式識(shí)別受體之一。RLRs主要存在于胞漿中,主要包括兩個(gè)分子:維甲

2、酸誘導(dǎo)基因I(Retinoic acid-inducible gene-I,RIG-I)和黑色素瘤分化相關(guān)基因5(Melanoma differentiation-associated gene-5),它們與病毒RNA結(jié)合之后,構(gòu)象發(fā)生改變,從而募集下游效應(yīng)分子IFN-β啟動(dòng)子激活因子1(IFN-β promoter stimulator1,IPS-1),引起TBK1/IKKi的激活,進(jìn)一步引起干擾素調(diào)控因子(Interferon tr

3、anscription factor,IRF)3/7的磷酸化,最終誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素(TypeⅠ interferon,Ⅰ-IFN)、促炎癥細(xì)胞因子等一系列抗病毒因子的產(chǎn)生。有關(guān)RLRs觸發(fā)的天然免疫應(yīng)答反應(yīng)和信號(hào)傳導(dǎo)過程的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不十分清楚,成為近幾年研究熱點(diǎn)。
　　 TRIM(Tripartite motif protein)家族是一類存在于胞漿中的,含有保守結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì),目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)70多個(gè)成員,它們參與細(xì)胞增殖、分化、致

4、癌和程序性死亡等很多細(xì)胞活動(dòng)。近年的研究表明,部分TRIM蛋白具有調(diào)節(jié)免疫信號(hào)通路和抗病毒功能,但是目前僅有幾個(gè)TRIM蛋白的功能得到闡述。為了進(jìn)一步闡明TRIM蛋白在先天免疫信號(hào)調(diào)節(jié)中的功能,深入了解機(jī)體抗病毒的免疫機(jī)制,我們開展了對(duì)TRIM蛋白的研究。前期實(shí)驗(yàn)表明TRIM38可以抑制仙臺(tái)病毒(Sendai virus,SeV)刺激的Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,我們推測TRIM38可能具有調(diào)節(jié)天然免疫的功能。目前有關(guān)TRIM38的基本功能及其調(diào)

5、節(jié)天然免疫的機(jī)制還未見報(bào)道。本研究擬對(duì)TRIM38調(diào)控天然免疫的機(jī)制進(jìn)行探討。
　　 首先,我們分析了TRIM38的基本功能。細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)表明TRIM38主要在細(xì)胞質(zhì)中表達(dá)。TRIM38具有TRIM蛋白家族典型的結(jié)構(gòu)域特征,含有E3泛素連接酶典型的特征RING結(jié)構(gòu)域。通過將TRIM38與泛素化質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染,免疫共沉淀結(jié)果表明TRIM38可以增加細(xì)胞內(nèi)的泛素化水平,并可自身泛素化,與TRIM22具有相似的特性。蛋白翻譯后的泛素化修飾

6、有兩種,一種是通過48位賴氨酸(K)連接的多泛素鏈修飾,誘導(dǎo)蛋白降解；另外一種是通過63位賴氨酸(K)63連接的多泛素鏈修飾,可以激活蛋白降解以外的其它功能。我們進(jìn)一步的研究表明TRIM38可以催化自身的K48連接的泛素化,提示TRIM38有可能通過該途徑降解。
　　 隨后,我們對(duì)TRIM38調(diào)節(jié)天然免疫反應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行了探討。首先,通過體外熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)表明TRIM38可以抑制RIG-Ⅰ誘導(dǎo)的IFNβ、ISG56和ISRE

7、啟動(dòng)子的激活,但是對(duì)于MDA5、IPS-1、TBK1和IKKi誘導(dǎo)的IFNβ啟動(dòng)子的激活沒有抑制作用。結(jié)果提示TRIM38可能通過作用于RIG-Ⅰ抑制Ⅰ-IFN信號(hào)通路。免疫共沉淀結(jié)果表明RIG-Ⅰ與TRIM38存在于同一復(fù)合物中,且TRIM38可以與RIG-Ⅰ的N端和C端相互作用。進(jìn)一步研究表明TRIM38與RIG-Ⅰ的相互作用抑制了其與下游效應(yīng)分子IPS-1以及TBK1的結(jié)合,進(jìn)而抑制IFNβ的產(chǎn)生。通過構(gòu)建TRIM38各個(gè)結(jié)構(gòu)域的

8、突變體,經(jīng)熒光素酶和免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)證明TRIM38的RING結(jié)構(gòu)域?qū)τ谄浞核鼗蛯?duì)RIG-Ⅰ信號(hào)通路的負(fù)反饋調(diào)節(jié)起著重要的作用。
　　 綜上所述,TRIM38是一個(gè)具有典型TRIM蛋白家族保守結(jié)構(gòu)域的蛋白,主要存在于細(xì)胞質(zhì),可自身泛素化,并可增加細(xì)胞內(nèi)的泛素化水平。TRIM38可以通過與IPS1和TBK1競爭性結(jié)合RIG-Ⅰ,對(duì)RIG-Ⅰ介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素通路進(jìn)行負(fù)向調(diào)節(jié)。本研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的負(fù)向調(diào)節(jié)先天免疫信號(hào)通路的蛋白——TR