本文關(guān)鍵詞：蛋白磷酸酶PP1和RAF激酶抑制蛋白R(shí)KIP在模式識(shí)別受體信號(hào)中的調(diào)控作用及分子機(jī)制　出處：《浙江大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： PP1 TAK1 GADD34 磷酸化 炎性細(xì)胞因子 TBK1 PKIP Ⅰ型干擾素 抗病毒天然免疫 磷酸化

【摘要】：Toll樣受體(TLRs)是一類重要的模式識(shí)別受體,主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表面,特異性識(shí)別病原體中特定的分子結(jié)構(gòu),激活下游的信號(hào)通路,最終激活天然免疫細(xì)胞產(chǎn)生炎性因子和Ⅰ型干擾素,構(gòu)成機(jī)體免疫系統(tǒng)抵御病原體入侵的第一道屏障。TLRs不僅啟動(dòng)天然免疫應(yīng)答,控制炎癥反應(yīng)的性質(zhì)、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,還可以調(diào)節(jié)獲得性免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和類型。所以,TLRs信號(hào)過度活化或者活化不足會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫功能異常和疾病的發(fā)生。到目前為止,對(duì)TLRs信號(hào)通路調(diào)控的分子機(jī)制還沒有完全研究清楚,因此,對(duì)TLRs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控機(jī)制的深入研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 蛋白磷酸酶在免疫應(yīng)答中的調(diào)控作用受到越來越多的重視。蛋白磷酸酶1(PP1)在細(xì)胞中廣泛表達(dá),在細(xì)胞存活和分化等方面具有重要的調(diào)控作用,但是到目前為止PP1在TLRs信號(hào)活化誘導(dǎo)的天然免疫反應(yīng)中的作用尚不是十分清楚。我們研究發(fā)現(xiàn),在小鼠巨噬細(xì)胞中,PP1以磷酸酶依賴的方式顯著抑制由TLRs3、TLRs4和TLRs9活化引起的MAPK以及NF-κB信號(hào)通路的活化,進(jìn)一步影響了下游TNF-α和IL-6這些炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PP1通過作用于TLRs/IL-1R通路中關(guān)鍵分子TGF-β活化激酶1(TAK1)絲氨酸412位點(diǎn)的磷酸化負(fù)向調(diào)控TLRs信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。在這個(gè)過程中PP1調(diào)節(jié)亞基DNA損傷誘導(dǎo)蛋白34(GADD34)介導(dǎo)了PP1特異性與TAK1相互作用,將其絲氨酸412位點(diǎn)去磷酸化。GADD34的表達(dá)抑制會(huì)顯著影響PP1與TAK1的結(jié)合,從而影響下游信號(hào)通路活化以及炎性因子的產(chǎn)生。 綜上,我們的研究發(fā)現(xiàn)了PP1負(fù)向調(diào)控巨噬細(xì)胞中TLRs觸發(fā)的炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生,證明了PP1是通過其調(diào)節(jié)亞基GADD34特異性作用于TAK1分子絲氨酸412位點(diǎn)的去磷酸化,防止TLRs觸發(fā)的免疫應(yīng)答反應(yīng)過度的持續(xù)活化,保護(hù)機(jī)體在炎癥反應(yīng)過程中維持穩(wěn)態(tài)。我們的研究結(jié)果為進(jìn)一步了解TLRs通路的精細(xì)調(diào)控提供了新的思路。 病毒感染是威脅人類健康的重要危險(xiǎn)因素之一。在抗病毒天然免疫反應(yīng)中,模式識(shí)別受體維甲酸誘導(dǎo)的基因Ⅰ樣受體(RLRs),包括RIG-I和MDA5可以識(shí)別胞漿中的病毒RNA。常用于活化RIG-I信號(hào)的RNA病毒有水泡口炎病毒(VSV)、仙臺(tái)病毒(SeV)等。而DNA病毒被相應(yīng)的DNA識(shí)別受體如DAI,AIM2等識(shí)別。病毒RNA識(shí)別受體和DNA識(shí)別受體活化后通過招募接頭分子MAVS或者STING活化下游TBKl等分子激活下游信號(hào),引起IRF3的核轉(zhuǎn)位,最終引起Ⅰ型干擾素和炎性因子的產(chǎn)生,激發(fā)機(jī)體抗病毒免疫反應(yīng)。 在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)RAF激酶抑制蛋白R(shí)KIP正向調(diào)控抗病毒天然免疫反應(yīng)。干擾或者敲除小鼠巨噬細(xì)胞中RKIP的表達(dá),顯著抑制了病毒感染引起的I型干擾素的產(chǎn)生。小鼠巨噬細(xì)胞株中過表達(dá)RKIP則促進(jìn)了病毒感染誘導(dǎo)的Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生。在RKIP基因缺陷的小鼠巨噬細(xì)胞中VSV的滴度顯著升高,RKIP基因敲除小鼠的肝臟、脾臟和肺臟組織中VSV的復(fù)制率和滴度較對(duì)照組小鼠顯著增加,血清中的Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生明顯降低。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)在病毒感染的情況下,RKIP分子通過靶向作用于TBK1分子,促進(jìn)TBKl的自身磷酸化,進(jìn)而促進(jìn)下游Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,發(fā)揮抗病毒功能。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)RKIP促進(jìn)TBKl活化和抗病毒的功能依賴于其絲氨酸109的磷酸化。有趣的是,TBKl分子磷酸化RKIP絲氨酸109位點(diǎn),當(dāng)RKIP的絲氨酸109位點(diǎn)磷酸化后顯著促進(jìn)RKIP與TBK1的相互作用,進(jìn)一步促進(jìn)了TBK1的活化,誘導(dǎo)Ⅰ型干擾的產(chǎn)生,發(fā)揮抗病毒功能。 我們的研究結(jié)果首次揭示了TBK1與RKIP之間存在的正反饋調(diào)節(jié)效應(yīng),為深入了解抗病毒反應(yīng)的分子機(jī)制提供了新的思路。此外,我們的研究發(fā)現(xiàn)了RKIP分子正向調(diào)控機(jī)體抗病毒天然免疫反應(yīng)的新功能,提出了一種新的機(jī)體抵抗病毒感染,防止病毒免疫逃逸的新機(jī)制。
[Abstract]:Toll - like receptor ( TLRs ) is a kind of important pattern recognition receptor , which is mainly expressed on the surface of macrophages and dendritic cells , specifically recognizes the specific molecular structure in the pathogen , activates the downstream signaling pathway , and finally activates the innate immune cells to produce inflammatory factors and type I interferon . The TLRs not only initiates the innate immune response , but also controls the nature , intensity and duration of inflammatory responses . In this process , we found that pp1 inhibited the activation of the MAPK and NF - 魏B signal pathway induced by TLRs3 , TLRs4 and TLRs9 activation and further affected downstream TNF - 偽 and IL - 6 phosphorylation . In conclusion , we have found that pp1 negatively regulates the production of inflammatory cytokines triggered by TLRs in macrophages . It is shown that pp1 is the dephosphorylation of serine 412 locus in TAK1 molecule by its regulatory subunit GAD34 , which prevents excessive activation of immune response reaction triggered by TLRs , and protects the organism in the course of inflammatory reaction . Our findings provide a new idea for further understanding the fine regulation of TLRs pathway . In the anti - viral innate immune response , the pattern recognition receptor retinoic acid - induced gene I - like receptor ( RLRs ) , which includes the identification of RNA in the cytoplasm of DNA viruses , is recognized by the corresponding DNA recognition receptors , such as DAI , AIM 2 , etc . The DNA viruses are recognized by corresponding DNA recognition receptors such as DAI , and the DNA virus is activated by the corresponding DNA recognition receptors such as DAI , and so on . The nuclear translocation of IRF3 is caused , which ultimately leads to the generation of type I interferon and inflammatory factor , and the antiviral immune response of the organism is excited . In the present study , we found that the inhibition of anti - viral innate immune response in macrophages of mice induced by viral infection was significantly inhibited by interfering or knocking out the expression of rKIP in the macrophages of mice . In the presence of viral infection , the replication rate and titer in the liver , spleen , and lung tissues of mice were significantly increased . The mechanism of the study found that the activation of TBKl and the interaction of TBK1 with TBK1 were promoted by targeting the TBK1 molecule . The results show that the positive feedback regulation effect between TBK1 and rKIP provides a new idea for further understanding the molecular mechanism of anti - viral response . In addition , our research has found that the new mechanism of anti - viral innate immune response of the organism against virus infection is proposed , and a new mechanism for preventing virus immune escape is proposed .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R392

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1374143