RLRs介导的抗鲤春病毒血症病毒作用研究进展

鲤春病毒血症病毒(SVCV)是水生动物病毒中重要的病原体,常引起鲤科鱼类疾病暴发。近些年研究发现,维甲酸诱导基因I样受体家族(RLRs)信号通路在SVCV免疫过程中起到重要的作用。主要功能是在识别病原体相关模式,激活下游信号分子,诱导天然免疫的产生,以及控制病毒的早期复制。当病毒进入机体时会形成病毒-RLRs-IFN互联反馈回路,RLRs相关基因识别SVCV的RNA,最终引起Ⅰ型干扰素(IFN-I)表达量升高,并且RLRs族内成员相互作用增强抗病毒作用。RLRs不仅可以活化天然免疫信号通路,还可增强适应性免疫效应,在控制病毒感染过程中发挥重要作用。介绍RLRs家族,RLRs抗病毒信号调控因子,干扰素诱导的鱼类Mx (myxovirus resistant)蛋白对鲤春病毒血症病毒的抑制作用。     

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在宿主天然免疫信号通路中的调节作用

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)作为一种接头蛋白在调节宿主天然免疫信号通路过程中扮演重要角色．Toll样受体(TLR)和RIG-Ⅰ样受体(RLR)等细胞模式识别受体识别入侵的病原体并将信号传递给MAVS,MAVS通过刺激下游的TBK1复合体和IKK复合体分别活化NF-κB和IRF3等信号通路,进而激活干扰素α／β表达,诱发细胞内抗感染天然免疫反应．MAVS除定位线粒体外,也可定位于过氧化物酶体上．MAVS在细胞内的不同定位决定了其在早期快速和持续性抗病毒天然免疫中的不同调节机制．MAVS只有同时定位在过氧化物酶体和线粒体上才可诱导干扰素刺激基因(ISG)快速且稳定地表达．本文通过对MAVS的发现、结构、细胞定位及其在天然免疫信号通路中的调控机制等最新进展进行综述,以期揭示MAVS蛋白在细胞内天然免疫信号通路中的重要调节作用,为研究病毒逃逸宿主天然免疫的机制和研究新型抗病毒免疫治疗策略提供新思路．     

线粒体抗病毒蛋白对先天免疫的影响

病毒感染启动宿主先天免疫反应是通过激活转录因子NF-κB和干扰素调节因子3（IRF-3）,它们协同调控Ⅰ型干扰素的表达。病毒在复制过程中产生的复制中间体双链RNA作为一个病原相关分子模式,被细胞内具有RNA解旋酶活性的维甲酸诱导基因Ⅰ（RIG-1）编码蛋白检测到。线粒体抗病毒蛋白（MAVS）作为一个接头蛋白,在RIG-1信号通路的下游和NF-κB、IRF-3信号通路的上游扮演着重要的角色。MAVS通过其疏水跨膜结构域定位在线粒体外膜上,是线粒体中发现的第一个与先天免疫相关的蛋白质,将线粒体和先天免疫联系在一起。     

宿主-病毒在RIG-I信号通路中的相互作用

维甲酸诱导基因-I(retinoic acid-inducible gene-I,RIG-I)已经被鉴定为RNA病毒感染的细胞传感元件,它与线粒体衔接蛋白MAVS/IPS-1/VISA/Cardif相互作用,诱导I型干扰素(interferon,IFN)介导的宿主抗病毒感染天然免疫.然而,许多病毒已经进化出了种种策略破坏RIG-I介导的信号通路.宿主-病毒的这种相互作用为揭示病毒感染的致病机理和发现开发抗病毒药物的靶标提供了机遇.本文主要综述RIG-I信号通路及不同病毒用来逃避RIG-I信号的策略.     

泛素化修饰对维甲酸诱导基因I样受体家族(RLRs)信号通路分子调控作用的研究进展

维甲酸诱导基因I样受体家族(retinoid acid-inducible gene-I-like receptors, RLRs)信号通路作为众多抗感染免疫信号通路之一，在诱导促炎细胞因子、趋化因子和I型干扰素产生等方面发挥重要的调控作用。作为蛋白质翻译后修饰之一的泛素化(ubiquitination)，是由泛素蛋白(ubiquitin)与目标蛋白上不同的氨基酸位点产生结合来调控蛋白的命运，如启动蛋白酶体途径降解蛋白或激活转运等功能。而RLRs信号通路分子的泛素化修饰既是调控多种效应因子的方式之一，也是病毒经此诱发动物重要疾病以及自身免疫病、慢性炎症的经典路径之一。本文主要综述RLRs信号通路中重要的效应器分子的典型结构特征、泛素化修饰类型和功能，探讨泛素化修饰调控RLRs信号通路关键分子的作用，为相关疾病的干预或治疗提供参考。     

丙型肝炎病毒感染过程中其NS3/4A蛋白酶切割线粒体抗病毒信号蛋白的动态过程

已知丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)可通过其蛋白酶NS3/4A切割线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondrial antiviral signaling protein,MAVS)来逃逸天然免疫识别,但尚不清楚其切割动力学及切割在抑制干扰素中的作用。本研究旨在细胞模型中探讨HCV感染过程中病毒复制建立及病毒NS3/4A切割MAVS的动态过程,探究NS3/4A切割MAVS对病毒逃逸宿主天然免疫建立感染的贡献。首先构建基于绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的MAVS切割报告系统(GFP-NLS-MAVS-TM462),用 HCV Jc1-Gluc 感染Huh7.5/GFP-NLS-MAVS-TM462细胞。结果显示,病毒复制早期MAVS切割效率较低;NS3/4A高效切割MAVS发生于HCV复制晚期,且其切割效率与NS3蛋白水平相关。利用带有GFP ypet的HCV报告病毒Jc1-378-1感染Huh7.5/RFP-NLS-MAVS-TM462细胞,在单细胞水平观察HCV感染阳性细胞中MAVS被切割情况,发现HCV复制细胞中仅部分细胞MAVS被切割。进一步研究发现,不同基因型NS3/4A切割MAVS的效率仅与NS3表达水平相关。以上结果提示,HCV蛋白酶NS3/4A切割MAVS依赖NS3/4A蛋白在病毒复制过程中的累积,对在病毒复制早期逃逸宿主天然免疫建立感染可能无显著贡献。     

RLRs家族中RIG-I和MDA-5的研究进展

非特异性固有免疫是预防病毒感染的第一道防线,Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)和维甲酸诱导基因I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是感知病毒RNA的两个主要受体家族。RLRs为存在于胞浆中的RNA解旋酶家族,可识别在病毒感染或复制期间进入到胞浆内的单链或双链RNA。目前研究RLRs家族比较多的成员有维甲酸诱导型基因I(retinoic acid-inducible gene I,RIG-I)、黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation associated gene-5,MDA-5)及遗传学和生理学实验室蛋白2(laboratory of genetics and physiology 2,LGP2)。本文分别就RLRs家族中RIG-I和MDA-5结构、生物学作用及其信号传导中关键分子的研究进展作一概述。     

尼罗罗非鱼spo11基因的克隆表达及RU486处理对其表达的影响

正Spol1[SPOl1 meiotic protein covalently bound to DSB homolog(S.cerevisiae)]是减数分裂染色体重组过程中的重要蛋白,参与DNA双链断裂复合物(Double-Strand breaks,DSBs)的形成。目前已经从几种脊椎动物中克隆出了spol1基因,表明Spol1可能在所有真核生物减数分裂过程中都具有保守的功能[1,2]。最新研究表明,日本鳗鲡(Anguilla japonica)spol1基因仅在精子发生过程前期的精母细胞有表达,而在卵黄发生早期却没有检测到spol1的表达[2]。尽管研究者们普遍认为spol1是检测减数分裂的分子标记,但该基因在硬骨鱼类的表达模式并非完全保守,也未见关于spol1在硬骨鱼类个体发生过程     

硬骨鱼类雄激素受体研究进展

在脊椎动物中,雄激素的生理作用主要是通过核雄激素受体(nuclear androgen receptor,nAR)介导的,这种转录因子属于核受体超家族成员.从哺乳动物到硬骨鱼类,均存在nAR.与高等脊椎动物不同的是,由于基因倍增等原因,部分硬骨鱼类nAR存在2种亚型.它们在鱼类胚胎发育和性腺发育过程中表现为不同的组织分...     

卷曲蛋白受体与肿瘤的研究进展

Wnt基因超家族编码一系列分泌型糖蛋白,由Wnt蛋白介导的Wnt信号通路是一个进化上高度保守的信号通路,在胚胎发育、细胞生长、干细胞增殖中发挥重要的作用.此外研究发现Wnt通路在癌症发生发展中也起着重要作用.Wnt信号配体-Frizzled受体,由Frizzled基因编码,属于7次跨膜蛋白受体家族,与G蛋白偶联受体的结构相似,目前研究发现,从无脊椎动物到脊椎动物至少有10个家族成员,其在心血管系统和其他器官系统中广泛表达.基于这些研究基础,本文将重点阐述Frizzled受体蛋白与疾病的可能或潜在的关系.由于Frizzled受体蛋白在疾病当中发挥了重要作用,并且在癌症中起着分子靶点的作用,我们有理由相信,Frizzled受体将成为一个有效的肿瘤治疗的分子靶点.     

干扰素的信号传导和抗病毒效应机制

干扰素是一种具有抗病毒、抗增殖和免疫调节功能的细胞因子,它在宿主天然免疫防御中起着重要的作用。干扰素诱导的信号通路除了最初的Jak-Stat途径以外,很多新发现的信号途径对于干扰素反应也是必需的。干扰素反应最终导致抗病毒的效应蛋白通路,包括2′,5′-寡聚腺苷酸合成酶、蛋白激酶、ISG15等途径。这些效应蛋白通过抑制病毒转录、降解病毒RNA、抑制翻译和修饰蛋白的功能来控制病毒复制的过程。     

脊椎动物趋化因子受体CXCR基因分化研究

为了探讨脊椎动物CXCR(CXC chemokine receptor)在基因组上进化和分化的规律,采用生物信息学软件绘制了脊椎动物7个CXCR的基因结构图,分析了它们的系统进化关系,研究这些受体在不同物种基因同源性.结果表明,脊椎动物CXCR 7个成员在进化上发生了不同程度地分化.人、鼠、蜥蜴CXCR1和CXCR2在同一条染色体上,蛋白相似率很高,在进化树上混杂聚集在一起,形成CXCR1/2;而硬骨鱼类CXCR1和CXCR2发生了分化,形成了单独的CXCR1和CXCR2.鱼类CXCR3分化为3个基因,其中CXCR3b1、CXCR3b2与其他脊椎动物CXCR3同源性较高,聚集在一起,而CXCR3a分化较大.脊椎动物CXCR5和CXCR6基因较保守,基因同源性高.CXCR4和CXCR7在哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类均仅一个基因,但在硬骨鱼类中它们各自分化为2个基因.CXCR4和CXCR7位于同一条染色体上.鱼类CXCR4a和CXCR7a与其他脊椎动物CXCR4和CXCR7基因同源性较高.而CXCR4b和CXCR7b这两个基因无论是从基因结构还是基因同源性上都发生了一定程度的分化.     

硬骨鱼中vasa基因的研究

vasa基因编码一个DEAD-box家族的ATP依赖性RNA解旋酶,最早在果蝇中发现.在绝大多数的脊椎动物和非脊椎动物中,vasa基因的杂交信号仅在生殖细胞系中特异性表达,因此它可以作为一种分子标签,广泛用于性腺发生、配子发生、原生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)的起源、迁移、分化等方面的研究.综述了国内外有关硬骨鱼类vasa基因结构,表达与功能等方面的研究报道,并对其应用前景作了展望.     

鱼类干扰素反应及分子调控

干扰素反应在脊椎动物抵抗病毒感染过程中发挥重要作用。近年来,鱼类干扰素抗病毒免疫反应的研究取得了重要进展,不仅克隆鉴定了一系列鱼类干扰素系统基因,而且通过功能研究揭示了鱼类具有类似于高等哺乳类的干扰素反应。但是,鱼类干扰素反应及分子调控具有自身特点。以下综述了最近这方面的研究结果。     

Dkk1在器官发育及肿瘤发生中的调控作用

Wnt信号通路在脊椎动物的胚胎发育过程中发挥重要作用. Dkk1(Dickkopf1)是Dkk基因家族的成员之一,通过编码一种分泌型的糖蛋白与Wnt信号蛋白竞争细胞表面受体,来维持Wnt信号通路的稳态,从而调控胚胎器官的正常发育. 同时,在人类成体中,Dkk1基因活性的改变与肿瘤、代谢性骨病和骨关节炎等疾病的发生密切相关. 本文对Dkk1在头部、肢、眼和牙齿等器官的胚胎发育过程中的相关分子调控机制以及Dkk1与肿瘤发生的关系进行综述.     

斑马鱼神经介素S直系同源基因的克隆、序列分析及组织表达

旨在更深入和广泛了解脊椎动物NMS前体基因的结构、进化和生理功能,利用生物信息学和分子生物学技术从斑马鱼脑组织中克隆得到了NMS前体基因序列,并对其基因和蛋白结构以及组织表达等方面进行了分析。结果表明,斑马鱼NMS前体基因cDNA序列编码110个氨基酸组成的多肽,其中包含22个氨基酸的信号肽。脊椎动物NMS前体蛋白序列比对结果显示,与哺乳动物不同,硬骨鱼类NMS前体蛋白在C端缺失很大一部分序列,不能形成类似哺乳动物的NMS成熟肽,经蛋白酶切割可能形成同源性较高的34个氨基酸的多肽。进化树和基因组分析显示,斑马鱼和青NMS前体蛋白聚类在一起,位于NMS这一分支上。同时,NMS前体基因在斑马鱼、青和人基因组中具有同线性关系。半定量RT-PCR结果显示,NMS前体基因在所检测的斑马鱼各组织中均有表达,其中以脑中表达量为最高。     

LGP2参与抗病毒天然免疫应答的研究进展

RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是天然免疫系统中一类重要模式识别受体,在细胞天然免疫应答中发挥重要的作用,LGP2是RLRs家族成员之一,对RLRs信号转导有正向和负向调控的双重作用。LGP2依据感染病毒种类的不同发挥着不同的调控作用,但详细作用机制不明确。随着研究的深入,LGP2在天然免疫应答中的作用愈发重要。本文就近年来对LGP2参与RLRs介导的抗病毒天然免疫应答的调控及在不同病毒感染宿主中所起的作用作一综述,以期为LGP2深入研究提供参考。     

甲型流感病毒感染过程中干扰素介导的天然免疫应答机制

甲型流感病毒作为引起人类和动物急性呼吸道传染病的一个主要病原体,在世界范围内广泛流行。研究表明,甲型流感病毒感染宿主后会诱导宿主的天然免疫应答。甲型流感病毒感染可引起Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)和RIG-Ⅰ样受体(RIG-Ⅰ like receptors,RLRs)等宿主模式识别受体介导的抗病毒信号通路的活化,并在多种机制调控下诱导干扰素和其他细胞因子的表达,如Ⅰ型干扰素、Ⅲ型干扰素等,从而启动干扰素刺激基因(Interferon stimulated genes,ISGs)的转录及其抗病毒蛋白的表达,进而实现抗病毒作用。本文就甲型流感病毒感染与干扰素介导的天然免疫应答相关的信号通路和调控机制进行综述。     

hedgehog基因家族与果蝇和脊椎动物的发育

hedgehog(hh)家族基因编码一类分泌性信号分子,在果蝇的体节和成虫盘、脊椎动物的神经管、体节和肢的图式形成中具有重要作用。HH蛋白经过自我剪切形成两种产物,HH-N和HH-C。其中HH-N具有全部的信号活性。HH蛋白的自我加工过程可对HH-N进行修饰而影响其空间分布。     

鱼类干扰素系统基因研究进展

干扰素是一类多基因家族诱导性细胞因子,可在脊椎动物细胞中诱导建立抗病毒状态,并在抗病毒防御中起重要作用。干扰素系统包括应答外界刺激(如病毒感染)而合成干扰素的细胞,和应答干扰素建立抗病毒状态的细胞。干扰素系统基因主要包括Ⅰ型干扰素、Ⅱ型干扰素、干扰素刺激基因以及组成干扰素信号传导系统的基因。鱼类干扰素类作用发现较早,而对其基因的克隆和鉴定较晚。随着哺乳类和鸟类中干扰素及其相关基因研究的开展和深入,近年来鱼类干扰素及其相关基因的研究也得到快速发展。综述了鱼类干扰素系统基因的克隆、鉴定,以及其功能方面的研究进展。