REUL在RIG-I介导的抗病毒天然免疫反应中作用机制的研究

天然免疫系统(Innate immune system)在识别病毒感染、触发信号级联放大和诱导Ⅰ型干扰素及炎症因子等抗病毒介质表达的过程中起着决定性的作用。抗病毒天然免疫系统已经进化出至少两种模式识别受体负责结合病毒复制过程中产生的双链RNA:一种是定位于细胞质膜及内吞泡膜上的TLR3(Toll-like receptor3)。TLR3结合病毒双链RNA,通过接头蛋白TRIF(Toll/IL-1 receptordomain-containing adaptor inducing IFN-β)依赖的信号转导通路激活转录因子IRF-3和NF-κB,诱导IFN-β的表达。TLR3在浆树突状细胞产生Ⅰ型干扰素的过程中发挥主要作用。另一种是定位于胞质内可识别病毒双链RNA的解旋酶RLRs(RIG-I like receptors)。RIG-I(Retinoic acid-inducible gene I)和MDA5(Melanoma differentiation-associatexi gene-5)在除浆细胞以外的几乎所有细胞中都能发挥作用。RIG-I和MDA5识别不同种类病毒的病毒RNA,引起细胞内信号传导,激活转录因子IRF3和NF-κB,最终诱导Ⅰ型干扰素的合成。为了进一步认识抗病毒天然免疫的分子调节机制,我用RIG-I作为钓饵进行了酵母双杂交筛选,获得了一个新的RIG-I特异性活化分子:REUL。<br> REUL(RIG-I E3 ubiquitin lingase)是一种含有RING-Finger结构域的未知功能蛋白。我的研究结果显示,REUL可以特异性的通过PRY和SPRY结构域与RIG-I相互作用,而与MDA5没有相互作用。在293细胞内过量表达REUL能够显著增强RIG-I介导的细胞抗病毒信号通路。与此相反的是,REUL的RING-Finger结构域缺失突变体能够抑制仙台病毒诱导的IFN-β启动子激活。利用RNAi干扰技术降低细胞内源性REUL的表达能抑制仙台病毒诱导的IFN-β启动子激活。空斑实验结果表明,过量表达REUL能够特异性的协同增强RIG-I介导的细胞抗病毒能力:而REUL的RNAi则显著消弱了细胞的抗病毒能力。进一步研究发现,REUL通过泛素化RIG-I的CARD结构域发挥活化作用:CARD结构域的154位、164位和172位赖氨酸是REUL泛素化RIG-I的关键性位点:同时也是RIG-I诱导IFN-β启动子激活的关键性位点。以上结果表明,REUL是RIG-I的E3泛素连接酶,REUL能够特异性地增强RIG-I介导的抗病毒信号通路。<br> 综上所述,我克隆了细胞内病毒核酸受体RIG-I的E3泛素连接酶REUL并对其功能进行了研究。REUL通过泛素化修饰RIG-I,强烈增强RIG-I介导的细胞抗病毒信号通路。本研究进一步扩展了RIG-I的调节分子家族,为治疗病毒感染性疾病提供了新的靶点。