本文選題：天然免疫 + TRIM38�。� 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2010年博士論文

【摘要】：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-8啟動(dòng)子激活因子1(IFN-βpromoter stimulator 1, IPS-1),引起TBK1/IKKi的激活,進(jìn)一步引起干擾素調(diào)控因子(Interferon transcription factor, IRF) 3/7的磷酸化,最終誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素(Type I 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)節(jié)天然免疫的機(jī)制還未見報(bào)道。本研究擬對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啟動(dòng)子的激活,但是對于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IG-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——TRIM38,并對其基本功能及負(fù)向調(diào)節(jié)RIG-Ⅰ介導(dǎo)的Ⅰ-IFN信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的機(jī)制進(jìn)行了初步研究,該研究有助于進(jìn)一步闡明機(jī)體的先天免疫調(diào)節(jié)機(jī)制,并為免疫調(diào)節(jié)藥物靶點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[Abstract]:Natural immunity is the first line of defense against virus infection and the basis for activating adaptive immunity, which plays a key role in the immune response of the host. Therefore, it has become a hot spot in the current immunology research. Acid induced gene type I receptor (Retinoic acid-inducible gene-I like receptors, RLRs) is one of the important pattern recognition receptors for the identification of virus RNA in cells, which mainly exists in the cytoplasm, mainly including two molecules: retinoic acid inducible gene I (Retinoic acid-inducible gene-I, RIG- I) and melanin Tumor differentiation related gene 5 (Melanoma differentiation-associated gene-5), after combining with viral RNA, conformation changes, thus raising the downstream effector IFN-8 promoter Activator 1 (IFN- beta promoter stimulator 1, IPS-1), causing TBK1/IKKi activation, further causing interferon regulatory factors (Interferon transcription) The phosphorylation of actor, IRF) 3/7 eventually induces the production of a series of anti-virus factors such as Type I interferon (I-IFN) and inflammatory cytokines. The regulatory mechanism of natural immune response and signal transduction triggered by RLRs is still not very clear, which has become a hot research topic in recent years.
The TRIM (Tripartite motif protein) family is a class of proteins that exist in the cytoplasm and contains a conservative domain. At present, more than 70 members have been found. They are involved in cell proliferation, differentiation, carcinogenesis and programmed death. Recent studies have shown that the partial TRIM protein has the regulation of the immune signal pathway and the antiviral function. But only a few TRIM proteins have been described at present. In order to further clarify the function of TRIM protein in the regulation of innate immune signals and to understand the immune mechanism of the organism, we have carried out a study on the TRIM protein. Earlier experiments showed that TRIM38 could inhibit the type I interference stimulated by Sendai virus (Sendai virus, SeV). We speculate that TRIM38 may have the function of regulating natural immunity. The basic functions of TRIM38 and the mechanism of regulating natural immunity have not yet been reported. This study is to discuss the mechanism of the regulation of natural immunity by TRIM38.
First, we analyzed the basic functions of TRIM38. Cell localization experiments showed that TRIM38 mainly expressed.TRIM38 in the cytoplasm with typical domain characteristics of the TRIM protein family, containing the typical characteristic RING domain of E3 ubiquitin ligase. By CO transfection of TRIM38 with ubiquitination plasmids, the results of immunoprecipitation showed that TRIM38 could increase fine. The ubiquitination level in the cell, and its own ubiquitination, is similar to that of TRIM22. There are two kinds of ubiquitination modification after protein translation, one is modified by the multi ubiquitin chain modified by 48 lysine (K), and the other is modified by the multi ubiquitin chain linked by 63 lysine (K) 63, which can activate protein degradation Further studies have shown that TRIM38 can catalyze ubiquitination of its K48 connections, suggesting that TRIM38 may be degraded through this pathway.
Then, we explored the mechanism of TRIM38 regulating the natural immune response. First, through the in vitro luciferase reporter gene experiment, TRIM38 can inhibit the activation of IFN beta, ISG56 and ISRE promoters induced by RIG- I, but there is no inhibitory effect on the activation of IFN beta promoter induced by MDA5, IPS-1, TBK1 and IKKi. The results suggest TRIM3. 8 may inhibit I -IFN signal pathway by acting on RIG- I. The result of immunoprecipitation indicates that RIG- I and TRIM38 exist in the same complex, and TRIM38 can interact with the N end and C end of RIG- I. Further studies show that the interaction of TRIM38 and RIG- I inhibits the binding of its downstream effector molecule IPS-1 and TBK1. The production of IFN beta. Through the construction of TRIM38 mutants in each domain, the RING domain of TRIM38 plays an important role in its ubiquitination and negative feedback regulation on the RIG- I signaling pathway by the luciferase and co immunoprecipitation experiments.
To sum up, TRIM38 is a protein with typical TRIM protein family conserved domains, which mainly exist in cytoplasm, can be ubiquitin and can increase the level of ubiquitination in cells,.TRIM38 can be negatively regulated by RIG- I mediated interferon pathway mediated by RIG- I mediated by RIG- I with IPS1 and TBK1. A new negative regulation of the protein of the innate immune signal pathway, TRIM38, has been preliminarily studied on its basic function and the mechanism of the negative regulation of RIG- I mediated I -IFN signal transduction pathway. This study is helpful to further elucidate the body's innate immune regulation mechanism and provide the basis for the design of immunoregulatory targets.

【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R392.1

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本文編號(hào)：1843544