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MITA介導(dǎo)的細(xì)胞抗病毒反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及其調(diào)節(jié)機(jī)制
長期以來,病毒感染與宿主免疫的機(jī)制一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。病毒入侵宿主細(xì)胞后,首先被宿主模式識別受體(pattern—recognition receptors,PRRs)所識別,激活一系列的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)I型干擾素和白細(xì)胞介素113(interleukin 1—β,IL—1β)等細(xì)胞因子的表達(dá)。這些細(xì)胞因子分泌到細(xì)胞外,與細(xì)胞表面受體結(jié)合,激活相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),誘導(dǎo)大量抗病毒基因的表達(dá),從而抑制病毒的復(fù)制,誘導(dǎo)被感染的細(xì)胞凋亡;同時(shí),這些細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生炎癥反應(yīng),激活天然免疫細(xì)胞以及適應(yīng)性免疫系統(tǒng),從而殺滅病毒并清除病毒感染的細(xì)胞。因此,I型干擾素等細(xì)胞因子的表達(dá)對宿主抵抗病毒入侵起著舉足輕重的作用。
研究表明,病毒在感染與復(fù)制的過程中產(chǎn)生病原相關(guān)分子模式(pathogen—associated molecular patterns,PAMPs),如5’三磷酸具有鍋柄狀結(jié)構(gòu)的RNA(5’PPP panhandle RNA)以及雙鏈RNA(double—stranded RNA,dsRNA)。宿主細(xì)胞內(nèi)的PRR如RIG—I(retinoic acid—inducible gene I)與MDA5(melanoma differentiation—associated gene5)識別相應(yīng)的PAMP后構(gòu)象發(fā)生變化,招募定位于線粒體的接頭蛋白VISA(virus—induced signaling adaptor)。VISA通過與TRAF6(tumor necrosis factor receptor—associated factor 6)或TRAF2相互作用,激活I(lǐng)KK(inhibitor of KB kinase)復(fù)合物,IKK復(fù)合物磷酸化IKB(inhibitor of KB),使IKB經(jīng)泛素一蛋白酶體途徑降解,釋放出轉(zhuǎn)錄因子NF—KB。同時(shí)VISA與TRAF3以及TBKl(TRAF family member—as—sociated NF—KB activator—binding kinase 1)相互作用,促進(jìn)TBKl磷酸化激活I(lǐng)RF3(interferon—regulatory factor 3)。激活的轉(zhuǎn)錄因子如IRF3與NF—KB進(jìn)入細(xì)胞核結(jié)合至I型干擾素等基因的啟動子上,激活I(lǐng)型干擾素的轉(zhuǎn)錄。 盡管最近十年的研究初步揭示了病毒感染誘導(dǎo)I型干擾素產(chǎn)生的過程,但是仍然有很多未知的問題有待進(jìn)一步研究。例如,VISA通過保守的TRAF相互作用位點(diǎn)與TRAF6和TRAF2相互作用激活NF—KB,而VISA如何與TBKl相互作用并進(jìn)一步激活I(lǐng)RF3則并不清楚。此外,DNA病毒的受體及其介導(dǎo)I型干擾素的機(jī)制是什么,細(xì)胞中是否存在其它未知的激活I(lǐng)型干擾素的蛋白等。為了尋找參與激活I(lǐng)型干擾素表達(dá)的蛋白,我們利用表達(dá)克隆的方法篩選了人脾臟cDNA表達(dá)文庫,發(fā)現(xiàn)一個(gè)功能未知的蛋白能有效激活I(lǐng)RF3,我們將其命名為MITA(mediator of IRF3 activator)。研究表明,MITA能有效激活轉(zhuǎn)錄因子IRF3而不激活NF—KB。RNAi下調(diào)MITA的表達(dá)則抑制病毒誘導(dǎo)的IRF3和NF—KB的激活、IFN—β等抗病毒基因的表達(dá)以及細(xì)胞抗病毒反應(yīng)。MITA的N端含有四個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域,其中第三個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域(aalll—150)對其線粒體定位、與VISA相互作用以及自身的多聚化非常重要,第二個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)與第三個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)之間的部分(aa81—110)對促進(jìn)TBK1—IRF3相互作用是必需的。內(nèi)源性免疫沉淀實(shí)驗(yàn)表明,MITA持續(xù)性地與V[SA和IRF3相互作用,病毒感染后,MITA將TBK1招募至線粒體,介導(dǎo)VISA—TBKl相互作用;同時(shí),MITA通過自身多聚化形成VISA—MITA—BK1—IRF3復(fù)合物。在這一復(fù)合物中,MITA第358位的絲氨酸被TBKl磷酸化,這一過程為IRF3的磷酸化激活非常重要。
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