TRIM38調節(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,也是激活適應性免疫的基礎,在宿主清除病毒的免疫反應中具有關鍵作用,因此成為當前免疫學研究的熱點。天然免疫應答是通過模式識別受體識別病原體相關分子模式來啟動的。其中維甲酸誘導基因I樣受體(Retinoic acid-inducible gene-I like receptors,RLRs)是細胞內識別病毒RNA,誘導天然免疫反應的重要模式識別受體之一。RLRs主要存在于胞漿中,主要包括兩個分子:維甲

2、酸誘導基因I(Retinoic acid-inducible gene-I,RIG-I)和黑色素瘤分化相關基因5(Melanoma differentiation-associated gene-5),它們與病毒RNA結合之后,構象發(fā)生改變,從而募集下游效應分子IFN-β啟動子激活因子1(IFN-β promoter stimulator1,IPS-1),引起TBK1/IKKi的激活,進一步引起干擾素調控因子(Interferon tr

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

4、癌和程序性死亡等很多細胞活動。近年的研究表明,部分TRIM蛋白具有調節(jié)免疫信號通路和抗病毒功能,但是目前僅有幾個TRIM蛋白的功能得到闡述。為了進一步闡明TRIM蛋白在先天免疫信號調節(jié)中的功能,深入了解機體抗病毒的免疫機制,我們開展了對TRIM蛋白的研究。前期實驗表明TRIM38可以抑制仙臺病毒(Sendai virus,SeV)刺激的Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,我們推測TRIM38可能具有調節(jié)天然免疫的功能。目前有關TRIM38的基本功能及其調

5、節(jié)天然免疫的機制還未見報道。本研究擬對TRIM38調控天然免疫的機制進行探討。
　　 首先,我們分析了TRIM38的基本功能。細胞定位實驗表明TRIM38主要在細胞質中表達。TRIM38具有TRIM蛋白家族典型的結構域特征,含有E3泛素連接酶典型的特征RING結構域。通過將TRIM38與泛素化質粒共轉染,免疫共沉淀結果表明TRIM38可以增加細胞內的泛素化水平,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TRIM38調節(jié)天然免疫反應的機制進行了探討。首先,通過體外熒光素酶報告基因實驗表明TRIM38可以抑制RIG-Ⅰ誘導的IFNβ、ISG56和ISRE

7、啟動子的激活,但是對于MDA5、IPS-1、TBK1和IKKi誘導的IFNβ啟動子的激活沒有抑制作用。結果提示TRIM38可能通過作用于RIG-Ⅰ抑制Ⅰ-IFN信號通路。免疫共沉淀結果表明RIG-Ⅰ與TRIM38存在于同一復合物中,且TRIM38可以與RIG-Ⅰ的N端和C端相互作用。進一步研究表明TRIM38與RIG-Ⅰ的相互作用抑制了其與下游效應分子IPS-1以及TBK1的結合,進而抑制IFNβ的產(chǎn)生。通過構建TRIM38各個結構域的

8、突變體,經(jīng)熒光素酶和免疫共沉淀實驗證明TRIM38的RING結構域對于其泛素化和對RIG-Ⅰ信號通路的負反饋調節(jié)起著重要的作用。
　　 綜上所述,TRIM38是一個具有典型TRIM蛋白家族保守結構域的蛋白,主要存在于細胞質,可自身泛素化,并可增加細胞內的泛素化水平。TRIM38可以通過與IPS1和TBK1競爭性結合RIG-Ⅰ,對RIG-Ⅰ介導的Ⅰ型干擾素通路進行負向調節(jié)。本研究發(fā)現(xiàn)了一個新的負向調節(jié)先天免疫信號通路的蛋白——TR