【摘要】：先天性免疫系統(tǒng)是機體抵抗病原微生物入侵的第一道防線。宿主細胞通過模式識別受體(pattern recognition receptor,PRRs)感應(yīng)外來微生物的入侵并且與其病原體相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMPs)結(jié)合,誘導(dǎo)干擾素調(diào)節(jié)因子3/7以及NF-κB在內(nèi)的多種轉(zhuǎn)錄因子入核,啟動Ⅰ型干擾素、炎癥細胞因子等轉(zhuǎn)錄,從而使細胞建立抗病毒免疫防御機制。RIG-I樣受體(RIG-I like receptors,RLRs)家族是細胞內(nèi)一類重要的模式識別受體,在識別并結(jié)合病毒的dsRNA后,自身由封閉的環(huán)化構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨木�性構(gòu)象后發(fā)生一系列修飾,其暴露的CARD結(jié)構(gòu)域?qū)IG-I招募到線粒體外膜,通過與錨定在線粒體外膜的VISA相互作用,將抗病毒信號進行傳遞。接頭蛋白VISA進一步發(fā)生寡聚化,活化的VISA繼續(xù)招募下游的TRAF家族的成員,形成VISA信號小體,一方面TRAFs將信號傳遞給下游的激酶,如TBK1/IKKε;另一方面,VISA信號小體繼續(xù)招募包括TANK、TRADD等在內(nèi)的蛋白質(zhì),將信號級聯(lián)放大。最終組成的信號蛋白復(fù)合體將抗病毒信號進行傳遞并最終誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生及先天性抗病毒免疫應(yīng)答反應(yīng)。有關(guān)VISA信號復(fù)合體的形成機制目前并未完全清楚,RIG-I作為RLRs家族的代表,對于VISA的活化是不可或缺的�；谝酝芯空邔τ赩ISA互作蛋白報導(dǎo)的高密性,我們選擇將VISA上游的RIG-I作為誘餌蛋白,利用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選了可能與RIG-I有相互作用的蛋白來從而豐富對VISA上游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制的研究。通過篩選鑒定,我們得到了一個同時與RIG-I和VISA有特異性相互作用的蛋白TARBP2(transactivation response element RNA-binding protein),我們的研究結(jié)果顯示,內(nèi)源性TARBP2與RIG-I及VISA之間的相互作用只存在靜息狀態(tài)下,而在病毒刺激時,TARBP2與RIG-I及VISA不存在相互作用,但是TARBP2的存在能削弱RIG-I及VISA的相互作用。進一步的研究結(jié)果表明,利用RNAi干擾技術(shù)敲降細胞內(nèi)源性TARBP2的表達,能夠抑制病毒誘導(dǎo)的RIG-I的表達。并且,TARBP2通過抑制TRAF3以及TRAF6泛素化修飾,影響TRAF3及TRAF6的活化或蛋白質(zhì)穩(wěn)定性,阻礙VISA信號蛋白復(fù)合體的形成或者下游轉(zhuǎn)錄因子IRF7的活化和Ⅰ型干擾素的表達。
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R392
【圖文】：

1.2 RLRs 介導(dǎo)的細胞抗病毒天然免疫信號通路1.2.1 RLRs 家族成員概述RLRs 是一類分布于胞漿內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體，能夠識別由內(nèi)吞作用進入細胞的病毒核酸組分。因此，在功能上，它與同樣位于細胞質(zhì)的 NLRs（負責(zé)識別細菌的 PAMP）互補；同時與位于胞膜上的 TLRs 在亞細胞定位上互補。RLRs 家族成員都含有 DExD/H 結(jié)構(gòu)域，是一類 RNA 解旋酶蛋白，目前已報導(dǎo)的 RLRs包 括 RIG-I (retinoic acid inducible gene I) 、 MDA5 (melanoma differentiationassociated gene 5) 和 LGP2 (laboratory of genetics and physiology 2) （圖 1-1）。RLRs 雖然在生理狀態(tài)下的表達量不高，但是在受到病毒、核酸類似物或Ⅰ型干擾素刺激時，其表達量能夠顯著上調(diào)，引起級聯(lián)反應(yīng)。此外 RLRs 具有廣譜表達性，因此它在細胞抗病毒天然免疫反應(yīng)中具有極其重要的作用

圖 1-2 RIG-I 溶液結(jié)構(gòu)示意圖[23]Fig 1-2 Solution Structure of the RIG-I注：紅色-α螺旋；藍色-β折疊；紫色-鋅結(jié)合位點；N-CTD 的 N 端；C-CTD 的 C 端Note: Red - alpha helix; Blue -beta folding; Purple - zinc binding site;N-end of N-CTD; C end ofC-CTD級聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素的表達[19]。生理狀態(tài)下，由于 RIG-I C 端的 RD 結(jié)構(gòu)域包裹 N 端的 CARD 結(jié)構(gòu)域和中部的具有 ATP 酶活性的 DExD/H box，RIG-I 處于非活化狀態(tài)。當(dāng)病毒侵染進入細胞后，RIG-I C 端的 RNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域特異性地與病毒 RNA 的 5’端三磷酸末端結(jié)合，這種結(jié)合不僅僅是 C 端與 RNA 的 5’端三磷酸末端之間，還包括與 RNA 主鏈上的磷酸二酯鍵之間的靜電相互作用。此外，RIG-I 的 ATP 酶結(jié)構(gòu)域協(xié)同 CTD 將 RNA 分子包裹，此時 RIG-I N 端的 CARD結(jié)構(gòu)域和 DExD/H box 被暴露，結(jié)合并水解 ATP 釋放的能量一方面加強了 RIG-I與 dsRNA 的結(jié)合，同時幫助 CARD 結(jié)構(gòu)域介導(dǎo) RIG-I 的二聚化和寡聚化并通過與錨定在線粒體外膜上的接頭蛋白 VISA 將抗病毒信號傳遞。RIG-I 能夠識別許

TARBP2 調(diào)控 VISA 介導(dǎo)抗病毒信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制結(jié)構(gòu)域、中部的一個負責(zé)與 TRAFs 作用的脯胺酸富集區(qū) PRR (prolin-rich region)和 C 端的負責(zé)錨定 VISA 在線粒體外膜上的跨膜結(jié)構(gòu)域 TM (transmembranedomain) (圖 1-3)。研究發(fā)現(xiàn)，定位發(fā)生錯誤的 VISA 不再作為 RIG-I 的接頭蛋白行使功能，這說明 VISA 定位的重要性[29]。此外，對 VISA 的研究還發(fā)現(xiàn) VISA也定位在過氧化物酶體上，這種定位的 VISA 與早期Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生無關(guān)，它所介導(dǎo)的是干擾素誘導(dǎo)基因 (ISG) 的表達。ISGs 的表達能夠最終限制病毒的復(fù)制以及清除受感染的細胞[33]。在發(fā)現(xiàn) VISA 后不久，又發(fā)現(xiàn)了同樣位于線粒體上的 另 一 個 接 頭 蛋 白 MITA (mediator of IRF3 activation), MITA 也 稱 STING(stimulator of interferon gene）[34, 35]。對 MITA 的研究表明，MITA 能夠接受 RIG-I傳遞給 VISA 的抗病毒信號，對于 MDA5 傳遞給的信號并不敏感。MITA 由 379個氨基酸殘基組成，包括 N 端四個跨膜結(jié)構(gòu)域以及 C 端的效應(yīng)結(jié)構(gòu)域。其中 N端的第三個結(jié)構(gòu)域負責(zé) MITA 在線粒體外膜的定位。

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本文編號：2803726