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。     

干扰素调节因子-3的分子结构和磷酸化

干扰素调节因子3(IRF-3)是一种转录因子,它能对干扰素(IFN)的基因表达进行调控。它的激活是通过一系列位点的磷酸化来完成。近年来,人们对IRF-3的磷酸化调节进行了大量的研究,本文就以上研究进展作一综述。     

抗病毒天然免疫通路中IRF-3调控新机制

干扰素调节因子-3(interferon regulatory factor-3,IRF-3)是IRF家族中重要 转录因子之一,在调控干扰素(interferon, IFN)基因表达和抗病毒天然免疫反应中具有重要作 用. 最新发现的MITA (mediator of IRF-3 activation, 又称STING/ERIS)蛋白是宿主抗病 毒天然免疫反应中的一种重要调节分子. 病毒侵染时,MITA与IRF-3相互作用,特异性激活 IRF-3,并募集TANK结合激酶1（TANK binding kinase 1, TBK1）与IFN通路中的线粒体抗 病毒信号蛋白MAVS(mitochondrial anti-viral signaling protein)形成复合物,且MITA可 被TBK1磷酸化,诱导Ⅰ型IFN及IFN刺激基因(interferon stimulate genes, ISG)的表达 ,诱发抗病毒天然免疫反应. 同时还发现,泛素连接酶RNF5（ring finger protein 5）可对MITA 发生泛素化修饰从而抑制其对IRF-3活化,实现对宿主抗病毒天然免疫反应负调节作用. 本 室研究发现,严重性急性呼吸系统综合症冠状病毒(severe acute respiratory syndrome co ronavirus, SARS-CoV）和人类新型冠状病毒（human coronavirus NL63, HCoV-NL63）的 木瓜样蛋白酶（papain-like protease, PLP）利用其特有的去泛素化酶（deubiquitinase, DUB）活性,通过宿主细胞泛素-蛋白酶体信号系统对IRF-3的泛素化等翻译后修饰进行调节 ,从而成为该种病毒逃逸机体抗病毒防御系统主要手段之一.     

RIG-Ⅰ信号转导途径在机体抗病毒中的作用

在真核生物体内,除了能够识别入侵机体的病毒RNA的TOLL样受体外,近年来发现了另一种能够识别病毒RNA的细胞质内受体--RIG-I.RIG-I能够识别病毒的RNA组分,并通过自身的CARD与下游信号分子MAVS的CARD相互作用来传递信号,激活细胞转录因子IRF-3和NF-κB,使其进入细胞核内,诱导β干扰素的表达,从而启动固有免疫应答和调节随后的获得性免疫应答,增强机体抵抗病毒的能力.另外,近年来的研究还发现了两个与RIG-I任序列、功能上都有很大相似性的病毒RNA识别蛋白质:MDA5和LGP2.     

RIG-Ⅰ信号转导途径在机体抗病毒中的作用

在真核生物体内,除了能够识别入侵机体的病毒RNA的TOLL样受体外,近年来发现了另一种能够识别病毒RNA的细胞质内受体——RIG-I。RIG-I能够识别病毒的RNA组分,并通过自身的CARD与下游信号分子MAVS的CARD相互作用来传递信号,激活细胞转录因子IRF-3和NF-κB,使其进入细胞核内,诱导B干扰素的表达,从而启动固有免疫应答和调节随后的获得性免疫应答,增强机体抵抗病毒的能力。另外,近年来的研究还发现了两个与RIG—I在序列、功能上都有很大相似性的病毒RNA识别蛋白质：MDA5和LGP2。     

黄鳝IRF-4和IRF-10的表达研究

目的:干扰素调节因子是一类能够调控干扰素及其相关免疫基因表达的转录因子,研究黄鳝干扰素调节因子的结构及表达有助于阐明黄鳝抗病毒的机理。方法:利用PCR扩增技术获得了黄鳝干扰素调节因子10(IRF-10)和IRF-4的部分cDNA序列,再利用半定量PCR技术检测了黄鳝不同发育阶段、不同组织IRF-10和IRF-4的表达。结果:IRF-10和IRF-4在黄鳝三个不同的发育阶段表达量基本一致,但两者在黄鳝不同组织表达呈现明显的差异,IRF-10组成型表达于黄鳝各个组织中,而IRF-4仅在肠、中肾和脑中呈现很高的表达,其他组织表达很弱。结论:IRF-10组成型地表达于黄鳝各个组织,且表达量很高;而IRF-4中仅在主要免疫器官表达,且表达量较弱。     

干扰素调节因子的抑制肿瘤作用

干扰素（interferon,IFN）具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。目前,基因工程生产的干扰素已广泛应用于临床治疗多种肿瘤。干扰素调节因子（IRF）家族在IFN的诱导表达中起着重要的调节作用。已发现了9个IRF成员,其中IRF-1和IRF-2的表达水平与宫颈癌、乳腺癌等有关;IRF-3与食管癌、宫颈癌等密切相关;IRF-5可以抑制B细胞淋巴瘤;IRF-7与乳腺癌相关;IRF-8和IRF-4参与慢性髓细胞性白血病的发病机制。     

肿瘤坏死因子受体作用因子3(TRAF3)结构及生物学功能

目前在哺乳动物中发现6个肿瘤坏死因子受体作用因子(TNF receptor associated factors,TRAFs)家族成员,它们主要参与TNF受体家族信号通路.这些TRAF成员在C末端有螺旋卷曲结构和保守的TRAF结构域.TRAF3是TRAF家族中功能最为多样化的成员之一.1996年对TRAF3基因敲除小鼠进行研究发现,小鼠在出生早期死亡,这阻碍了TRAF3的生物学功能进一步研究,另一方面也证实了TRAF3在出生后发育以及维持正常的免疫系统功能方面有着重要生物学功能.10年后研究发现,TRAF3的缺失能够导致非经典NF-κB信号通路激活,这使得TRAF3在该信号通路中的功能得到了进一步的阐述.最近研究表明,TRAF3不仅能够负向调节NF-κB和MAPK信号通路,还能够正向调节Ⅰ型干扰素的产生.通过研究还发现,TRAF3可能存在着负向调节钙调蛋白磷酸酶活性的新功能.因此,研究TRAF3在免疫信号通路中的作用以及与之相关的病毒疾病具有重要的意义.     

猪流行性腹泻病毒与宿主抗病毒天然免疫抑制

猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)能引起猪腹泻等肠道疾病,属于α属冠状病毒,它的爆发给很多国家养猪业造成了严重的经济损失。2010年以来,PEDV感染在中国出现大规模爆发,一种突变型PEDV也于2013年在美国出现并迅速传播。 RNA病毒能够通过Toll样受体通路3（TLR3）和RIG-I样受体通路（RLR）诱导I型干扰素的产生。但以往的研究表明,PEDV感染能抑制I型干扰素的合成。近年来有关PEDV调节宿主天然免疫应答的研究取得了很大进展。PEDV主要通过编码作为干扰素拮抗剂的病毒蛋白以及隐藏病毒自身病原相关分子模式（PAMP）等两种方式逃逸宿主天然免疫应答。目前已报道,PEDV非结构蛋白1可通过降解CBP阻碍干扰素调节因子3(IRF-3)组装成增强子复合体;木瓜蛋白酶样蛋白酶可通过其去泛素化酶活性阻断天然免疫信号通路传递;3C样蛋白酶可通过剪切NEMO发挥干扰素拮抗剂活性;核衣壳蛋白通过结合TBK1抑制I型干扰素产生。PEDV也可通过合成加帽酶隐藏其病原相关分子dsRNA来避免激活天然免疫通路。PEDV抗病毒天然免疫机制阐明为研究PEDV感染免疫和致病机制提供了重要的理论依据,为研发抗PEDV新型疫苗和药物提供了基础。     

蛋白激酶MSK在表观遗传学调控中的作用及其生物学意义

丝裂原和应激激活的蛋白激酶(MSK)是一类核内丝/苏氨酸蛋白激酶,参与丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路介导的下游基因转录调控和表观遗传学调控.首先,MSK是MAPK通路的下游媒介分子.在丝裂原或应激刺激下,p38或ERK激酶通过级联磷酸化激活MSK蛋白.然后,活化的MSK介导转录因子磷酸化活化和组蛋白H3的10位丝氨酸磷酸化.MSK介导的组蛋白H3磷酸化,可引发组蛋白乙酰化和甲基化修饰的动态变化,相互协同或拮抗,开放染色质结构,利于诱导型基因的表达.除组蛋白H3外,MSK直接磷酸化的下游底物还包括CREB、NF-κB等转录因子以及多个非转录相关蛋白.因此,MSK能在多层次调控基因表达和细胞功能,广泛参与肿瘤转化、炎症反应、神经突触可塑性以及心肌肥大等生物学事件.本文将简要介绍MSK蛋白的研究进展,探讨其在转录调控、表观遗传学修饰等生物学事件中的作用.     

TANK结合激酶1在固有免疫应答中的作用及其泛素化调控

固有免疫系统通过模式识别受体识别病原微生物表面的病原相关分子模式启动固有免疫反应,经级联信号转导,激活下游转录因子NF-κB和干扰素调节因子IRFs,进而产生炎性细胞因子以及Ⅰ型干扰素,抵抗病原微生物感染。TANK结合激酶1 (TANK binding kinase 1,TBK1) 作为一个中心节点蛋白,参与多条固有免疫信号通路的传导,可同时激活NF-κB和IRFs,是机体抗感染过程中关键的蛋白激酶。TBK1的精准调控对维持机体免疫稳态、抵抗病原体入侵至关重要。文中综述了TBK1在固有免疫应答中的作用及其泛素化调控机制,以期为病原体感染及自身免疫病的临床治疗提供理论基础。     

TNF-α信号传导通路的分子机理

肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha,TNF-α）是一种具有多效生物学效应的细胞因子.TNF的生物学效应都是通过细胞表面的2种TNF受体（TNFR）引发,其信号传导通路主要包括caspase家族介导的细胞凋亡、衔接蛋白TRAF介导的转录因子NF-κB和JNK蛋白激酶的活化.TNFR1和TNFR2的生物学功能不是独立的,许多生物学活性由二者共同完成.3条信号传导通路之间及各通路内部含有各种调节机制,使TNF的各种生物学功能协调发挥出来.本文评述了3条信号传导通路最新进展、关键激酶的研究状况及其在整个信号网络中的作用机理,如IKK的激活以及重要的信号转导分子RIP、TRAF2、TRUSS的结构、相互作用的方式等     

核辅激活因子PGC-1表达的分子调控机制

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1(peroxisomeproliferatoractivatedreceptorγcoactivator1,PGC1)是一种多功能的转录调节因子,其广泛参与线粒体生物合成及能量代谢、糖脂代谢等多条代谢通路调节的特点预示PGC1在现代医学中可能极具应用潜力.其表达量的降低或上调,对于生物体的代谢调节均具有相当的生理或病理意义.本文从转录水平和翻译后水平综述了调控PGC1表达的具体分子机制,重点对转录水平调控PGC1表达的3条信号通路的研究进展及生物学意义进行了探讨.对PGC1表达的分子调控机制中所蕴含的药物靶点应用前景进行了初步展望.     

干扰素调控因子3：细胞抗病毒反应的核心转录因子

固有免疫系统是宿主抵御病毒入侵的第一道防线．Ⅰ型干扰素是关键的抗病毒细胞因子,它在细胞建立抗病毒状态的过程中发挥了核心的作用．Ⅰ型干扰素的诱导表达是固有免疫的重要调节与效应机制．已有的研究表明：多种转录因子(NF-kappa B、ATF-2/c-Jun、IRF3、IRF7)通过在Ⅰ型干扰素的转录调控区形成稳定的转录增强复合物(enhanceosome),迅速并大量地诱导Ⅰ型干扰素表达．体内与体外的生物学分析已确立,干扰素调控因子3 (IRF3)是介导细胞表达Ⅰ型干扰素最关键的转录因子,其转录活力与生物学功能直接影响细胞的抗病毒的能力．近年来,IRF3相关的细胞信号转导与调控机制等研究取得重大进展．围绕IRF3的结构、功能以及分子调控机制等方面,概述相关的研究进展,并做前沿展望．     

FoxO转录因子的活性调节及对哺乳动物细胞进程的调控

FoxO转录因子在哺乳动物的细胞分化、增殖和细胞存活中发挥着重要调控作用,其转录活性受PI3K通路、非PI3K依赖通路、乙酰化和泛素化作用等多种途径调控.FoxO受到上游信号分子PI3K/Akt、SGK等的激活,调节靶基因的转录,从而调节哺乳动物细胞周期的进程和凋亡事件.FoxO已成为肿瘤、癌症科学研究的热点之一.     

PIAS:不只是活化STAT的抑制蛋白

PIAS(protein inhibitor of activated STAT)家族蛋白是作为活化的STAT的转录活性抑制蛋白被发现的,有5个成员,5种PIAS蛋白都具有3个共同的结构域特征,即N端SAP结构域,中间的锌结合模体Zn-RF和C端的富含丝氨酸/苏氨酸区域。现发现PIAS蛋白不但与激活的STAT蛋白相互作用,还与核内激素受体、TGFβ通路的Smad、Wnt通路的LEF1、细胞周期相关的P53等转录因子和HDAC、FAK等非转录因子相互作用,并调节转录因子的活性。PIAS对转录因子活性的调节有正或负调节,这决定于不同的PIAS分子与不同的转录因子的相互作用。随着对PIAS的研究增多,也引发出许多重要问题需待未来研究去回答。     

条纹斑竹鲨IRF-1基因的克隆和特征分析

鱼类中IRF-1基因的克隆测序目前仅局限于辐鳍鱼类1,2,而在软骨鱼类中未见报道。IRF-1是干扰素调节因子家族的成员之一3。除作为干扰素的转录调节因子外4,还具有其他功能5-10。作为天然免疫重要的调节因子其基因在哺乳类中得到了广泛的克隆和分析。IRF-1与其他家族成员一样,在氨基末端前115个氨基酸都具较高同源性,具有色氨酸重复特征且包围在DNA绑定域周围。