RIG-I样受体信号通路及其调控研究综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a019187944.html,

RIG-I样受体信号通路及其调控研究综述

作者:丁汝璇

来源:《中外医学研究》2019年第14期

【摘要】 RIG-I样受体(维甲酸诱导基因I)是细胞质中的一类RNA解旋酶,属于固有免疫的模式识别受体,其可以结合病原相关分子式及RNA配体识别非自身的病毒RNA,激活RIG-I信号通路,促进细胞因子产生,发挥抗病毒效应。本研究综述RIG-I样受体的多种信号通路和调控机制,为病毒感染的控制和免疫调节治疗提供新的思路和方向。

【关键词】 RIG-I样受体; 信号通路; 调控机制; 病毒感染; 免疫反应

doi:10.14033/https://www.360docs.net/doc/a019187944.html,ki.cfmr.2019.14.086 文献标识码 A 文章编号 1674-6805(2019)14-0-03

A Review of RIG-I Like Receptor Signaling Pathway and Its Regulation/DING

Ruxuan.//Chinese and Foreign Medical Research,2019,17(14):-186

【Abstract】 RIG-I like receptor(retinoic acid-induced gene I) is a kind of RNA helicase in cytoplasm,which belongs to the pattern recognition receptor of innate immunity,which can bind the pathogenic correlation molecular formula and RNA ligand to identify non-own viral RNA,activate the RIG-I signaling pathway,promote the production of cytokines and exert the antiviral effect.This study reviews the various signaling pathways and regulatory mechanisms of RIG-I like receptors,providing new ideas and directions for the control of viral infection and immunomodulatory therapy.

【Key words】 RIG-I like receptors; Signal transduction pathway; Regulation mechanism; Viral infection; Immune response

First-author’s address:Hunan Normal University School of Medicine,Changsha 410000,China

天然免疫模式识别理论最早于20世纪80年代末被提出,该理论指出:高等生物能通过

体内的模式识别受体(PRRs),识别出病原微生物的保守分子式[1-2]。机体内的PRRs主要可以分成Toll样受体家族、RIG-I样受体家族、NOD样受体家族和C型外源凝集素受体这四大

类[3]。其中Toll样受体家族和RIG-I样受体家族是目前临床上研究较多的模式识别受体,前者主要负责识别细胞外PAMP(疾病相关分子模式)和内涵体内的PAMP,而后者则主要识别细胞质中病毒复制过程中产生的双链RNA,而且其在各种病毒感染的细胞中均有表达,故而许多学者认为RIG-I样受体可能在抗病毒先天性免疫中发挥着重要作用[4-5]。牟娜等[6]曾研究慢性乙肝患者外周血中的模式识别受体TLR3、RIG-I、MDA5的表达水平,发现患者的TLR3、RIG-I、MDA5表达水平均有明显的下降,这可能与HBV感染的慢性状态有关。本研究对

RIG-I样受体的信号通路、调控机制进行

NF-κB信号通路的重要正调控因子:RIG-I 生物帮

NF-κB信号通路的重要正调控因子:RIG-I 日期:2013-04-10 来源:PNAS 标签:信号通路NF-κB调控RIG- I 摘要: 近日在,我国科学家证实RIG- I是NF-κB信号通路的一个重要的正调控因子,并揭示了其分子调控机制,相关论文发表在4月3日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。 天隆科技NP968自动核酸提取仪,产品试用进行中! 佛山泰尔健生物细胞培养器材诚征代理 近日在,我国科学家证实RIG- I是NF-κB信号通路的一个重要的正调控因子,并揭示了其分子调控机制。研究由上海交通大学医学院附属瑞金医院、上海模式生物研究中心等处的研究人员完成,上海交通大学医学院的陈竺(Zhu Chen)院士和王铸钢(Zhu-Gang Wang)教授是这篇文章的共同通讯作者,相关论文发表在4月3日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。 RIG- I,即视黄酸(维甲酸)诱导基因蛋白I(RIG- I),是细胞内识别病毒双链RNA的一种受体,是DexD/H盒的RNA解旋酶家族的成员。RIG-I的C端是解旋域,可以结合人工合成的双链RNA和病毒双链RNA,并以ATP酶依赖的方式解开双链RNA;N端是2个串联的半胱天冬酶募集结构域(CARD)。RIG- I可以察觉到病毒的RNA并触发通过一型IFN 和炎性细胞因子介导的固有抗病毒反应,然而关于RIG- I是否能够与宿主细胞RNA相互作用还没有定论。

NF-κB是属于Rel家族的转录因子,参与调节与机体免疫、炎症反应、细胞分化有关的基因转录。哺乳动物细胞中有五种NF-κB/Rel:RelA(P65),RelB,C-Rel,NF-κB1(P50)、NF-κB2(P52),都具有Rel同源区(Rel homology domain,RHD),能形成同或异二聚体,启动不同的基因转录。静息状态下,NF-κB二聚体与抑制蛋白IκB结合成三聚体而被隐蔽于细胞质,胞外刺激可激活IκB的泛素化降解途径,而使NF–κB二聚体进入胞核,调节基因转录。 这项研究报道了RIG- I可与多种细胞mRNA相互作用,特别是NF-κB。RIG- I 通过转录后水平调节NF-κB b1的表达而对NF-κB活性造成影响,它可以与Nf-κb1 mRNA的3’-UTR的多种结合位点相互作用。进一步的研究揭示了在3’-UTR中富含的三种不同的串联基序可以被RIG- I识别。3’-UTR与RIG- I的结合在Nf-κb1的正常翻译过程中起着举足轻重的作用,它能够招募核糖体蛋白质Rpl13和Rpl8以及rRNA(18S和28S)参与调控的过程。RIG- I和Rpl13的下调能够有效减少Nf-κb1和3’-UTR介导的荧光素酶的表达水平。 这些发现都暗示着,RIG- I是Nf-κb1信号通路的一个正调控因子,它除了参与宿主抗病毒免疫还参与了许多其他生物学进程。这项研究发现对于更深入地了解生物学机制以及药物开发研究具有重要意义。 原文摘要: Rig-I regulates NF-κB activity through binding to Nf-κb1 3′-UTR mRNA

RIG-I样受体信号通路及其调控研究综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a019187944.html, RIG-I样受体信号通路及其调控研究综述 作者:丁汝璇 来源:《中外医学研究》2019年第14期 【摘要】 RIG-I样受体(维甲酸诱导基因I)是细胞质中的一类RNA解旋酶,属于固有免疫的模式识别受体,其可以结合病原相关分子式及RNA配体识别非自身的病毒RNA,激活RIG-I信号通路,促进细胞因子产生,发挥抗病毒效应。本研究综述RIG-I样受体的多种信号通路和调控机制,为病毒感染的控制和免疫调节治疗提供新的思路和方向。 【关键词】 RIG-I样受体; 信号通路; 调控机制; 病毒感染; 免疫反应 doi:10.14033/https://www.360docs.net/doc/a019187944.html,ki.cfmr.2019.14.086 文献标识码 A 文章编号 1674-6805(2019)14-0-03 A Review of RIG-I Like Receptor Signaling Pathway and Its Regulation/DING Ruxuan.//Chinese and Foreign Medical Research,2019,17(14):-186 【Abstract】 RIG-I like receptor(retinoic acid-induced gene I) is a kind of RNA helicase in cytoplasm,which belongs to the pattern recognition receptor of innate immunity,which can bind the pathogenic correlation molecular formula and RNA ligand to identify non-own viral RNA,activate the RIG-I signaling pathway,promote the production of cytokines and exert the antiviral effect.This study reviews the various signaling pathways and regulatory mechanisms of RIG-I like receptors,providing new ideas and directions for the control of viral infection and immunomodulatory therapy. 【Key words】 RIG-I like receptors; Signal transduction pathway; Regulation mechanism; Viral infection; Immune response First-author’s address:Hunan Normal University School of Medicine,Changsha 410000,China 天然免疫模式识别理论最早于20世纪80年代末被提出,该理论指出:高等生物能通过 体内的模式识别受体(PRRs),识别出病原微生物的保守分子式[1-2]。机体内的PRRs主要可以分成Toll样受体家族、RIG-I样受体家族、NOD样受体家族和C型外源凝集素受体这四大 类[3]。其中Toll样受体家族和RIG-I样受体家族是目前临床上研究较多的模式识别受体,前者主要负责识别细胞外PAMP(疾病相关分子模式)和内涵体内的PAMP,而后者则主要识别细胞质中病毒复制过程中产生的双链RNA,而且其在各种病毒感染的细胞中均有表达,故而许多学者认为RIG-I样受体可能在抗病毒先天性免疫中发挥着重要作用[4-5]。牟娜等[6]曾研究慢性乙肝患者外周血中的模式识别受体TLR3、RIG-I、MDA5的表达水平,发现患者的TLR3、RIG-I、MDA5表达水平均有明显的下降,这可能与HBV感染的慢性状态有关。本研究对 RIG-I样受体的信号通路、调控机制进行

病毒感染与免疫应答的调控机制

病毒感染与免疫应答的调控机制 病毒是一种微小的传染病原体,具有高度的传染性和致病性。当病毒侵入人体后,会引发机体的免疫应答,从而产生抗病毒免疫效应,防止病毒感染和复发。但是,在某些情况下,机体的免疫应答可能会失控,导致免疫系统对自身组织的攻击,出现自身免疫性疾病。因此,了解病毒感染与免疫应答调控机制对于预防和治疗病毒感染和免疫性疾病具有重要意义。 一、病毒感染的过程 病毒感染的过程包括病毒侵入机体、病毒复制、病毒扩散和细胞死亡等多个阶段。病毒感染的方式主要包括呼吸道、食道、皮肤黏膜和唾液等途径。 病毒侵入机体后,病毒颗粒会结合到宿主细胞表面的受体上,通过胞吞噬或胞 质溶酶体途径进入细胞内。病毒核酸会进入宿主细胞核内,利用宿主细胞的生物合成机制合成病毒蛋白质,最终组装成病毒颗粒,释放到细胞外,感染其他宿主细胞。 二、病毒感染的免疫应答 病毒感染会刺激机体免疫系统的应答,产生免疫反应,包括炎症反应、抗病毒 免疫效应等。病毒感染的免疫应答包括先天免疫和获得性免疫。 先天免疫是机体非特异性免疫应答的一部分,主要通过巨噬细胞、树突状细胞 等免疫细胞识别、吞噬病毒、分泌炎症因子等方式抵御病毒感染。 获得性免疫是机体特异性免疫应答的一部分,主要包括细胞免疫和体液免疫两 种免疫机制。细胞免疫主要通过T细胞识别和杀伤感染细胞,遏制病毒复制和传播,起到保护机体的作用;体液免疫主要是通过B细胞和抗体对病毒进行特异性 识别和消灭,防止病毒复制和传播。 三、病毒感染的调控机制

机体对病毒感染的应答涉及众多分子信号通路和调控机制,如Toll样受体(TLR)和RIG-I样受体信号通路介导的免疫应答等。 TLR信号通路在病毒感染的过程中发挥重要作用。TLR4、TLR7、TLR8和 TLR9等Toll样受体在病毒感染时可以识别病毒颗粒,引发免疫炎症反应,促进病 毒清除。研究表明,TLR信号通路与病毒感染相关的多种细胞因子相互作用,进 而介导免疫反应,抵御病毒感染。 RIG-I样受体信号通路在病毒感染中也发挥着重要作用。在病毒感染的过程中,RIG-I-like受体能够识别病毒RNA,激活下游蛋白激酶IKK和TBK1,进而激活 NF-κB和IRF3等转录因子,诱发干扰素反应,产生抗病毒免疫效应。 四、病毒感染与免疫性疾病 病毒感染与许多免疫性疾病相关。例如,病毒感染是自身免疫性疾病的一种可 能诱发因素。病毒感染可以激活自身免疫反应,导致机体产生对自身组织的免疫攻击,造成自身免疫性疾病。 此外,病毒感染还可以引发许多慢性疾病,如慢性肝炎、艾滋病等。这些疾病 可能会导致机体的免疫系统失调,增加机体对感染的敏感性和复发性。 总结 病毒感染是一种严重的传染病,机体的免疫应答是对抗病毒感染的关键。病毒 感染的免疫应答为先天免疫和获得性免疫,通过多种分子信号通路和调控机制实现。然而,病毒感染也可能导致免疫性疾病的发生和慢性疾病的加重,因此,预防和治疗病毒感染和免疫性疾病具有重要意义。

RIG-Ⅰ与干扰素信号通路的关系

RIG-Ⅰ与干扰素信号通路的关系 孙岳平;肖家祁;邹嫣琼;王铸钢 【期刊名称】《上海交通大学学报(医学版)》 【年(卷),期】2007(027)010 【摘要】目的研究干扰素(IFNs)对维甲酸诱导Ⅰ型基因(RIG-Ⅰ)的调控作用,同时探讨RIG-Ⅰ对IFNs生物学效应的介导作用.方法 Northern杂交和半定量RT-PCR 检测小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)、在IFNs作用前后RIG-Ⅰ基因的表达.MTT比色法和细胞病变抑制法比较野生型和RIG-基因剔除(RIG-Ⅰ-/-)小鼠的MEFs在IFNs 作用前后的生长情况和抗病毒活性.结果 IFN-γ、IFN-β均能上调小鼠MEFs中RIG-Ⅰ的表达;100 U/mL IFN-γ处理后,野生型小鼠MEFs的生长抑制较RIG-Ⅰ-/-小鼠的MEFs明显;RIG-Ⅰ缺失后,IFN-β对细胞病毒感染的保护作用较野生型明显减弱.结论 RIG-Ⅰ是一新发现的介导干扰素细胞效应的基因,它可能通过调节细胞因子的产生参与干扰素介导的炎症反应. 【总页数】5页(P1210-1214) 【作者】孙岳平;肖家祁;邹嫣琼;王铸钢 【作者单位】上海交通大学,基础医学院,细胞生物学教研室,上海,200025;上海交通大学,基础医学院,病原生物学教研室,上海,200025;上海交通大学,基础医学院,细胞生物学教研室,上海,200025;上海交通大学,基础医学院,医学遗传学教研室,上 海,200025 【正文语种】中文

【中图分类】R 【相关文献】 1.甘露消毒丹及其挥发油对流感病毒感染小鼠RIG-Ⅰ/NF-κB信号通路的影响 [J], 刘光华;刘娟;高畅;张聪聪;贾晓妍 2.RIG-Ⅰ样受体介导的信号通路与禽RIG-Ⅰ样受体研究进展 [J], 胡跃;孙英杰;王晓旭;胡桂学;丁铲 3.HBsAg对干扰素基因刺激蛋白信号通路诱导外周血浆样树突状细胞生成干扰素α的影响 [J], 杜万威;耿建;杨逸帆;王霞;傅涓涓;潘修成 4.干扰素λ联合顺铂介导STAT信号通路对乳腺癌细胞抗增殖作用的研究 [J], 彭鑫宇;刘佳妮;杨阳;李小龙 5.Ⅰ型干扰素信号通路上的“刹车系统”:干扰素刺激基因IFIT5 [J], ZHANG NA;SHI HANYAN;MIAO-MIAO 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

长牡蛎RLR抗病毒天然免疫信号通路关键基因的功能研究

长牡蛎RLR抗病毒天然免疫信号通路关键基因的功能研究 RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是细胞质内识别病毒病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)的一类模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)。RLR天然免疫通路是胞质内抗病毒的主要信号通路。 RLRs识别并结合病毒后,通过定位在线粒体膜上的VISA蛋白传递信号,最终激活转录因子NF-κB和IRF3/7等,启动天然免疫反应。RLR通路在哺乳动物甚至鱼类中已有较深入研究,然而在无脊椎动物中的研究却很少。 本研究利用分子生物学和免疫学等方法,首次对长牡蛎(Crassostrea gigas)中RLR抗病毒天然免疫信号通路上的关键基因的进行克隆鉴定并进行功能分析。初步确认了VISA依赖RLR天然免疫通路在长牡蛎中存在,探讨了这些关键基因在牡蛎天然免疫防御过程中的作用。 首先,我们首次成功克隆了长牡蛎RIG-I-1及VISA基因。序列比对和同源分析显示CgRIG-I-1和CgVISA分别为无脊椎动物RIG-I家族和VISA家族的新成员。 结合实验室以往研究数据,CgRIG-I-1和CgVISA mRNA在不同组织中均有表达,并且其表达受poly(I:C),poly(dA:dT)和牡蛎疱疹病毒(OsHV-1)的诱导。CgRIG-I-1蛋白作为模式识别受体能与poly(I:C)直接结合且其CARD结构域能与CgVISA蛋白相互作用,CgVISA蛋白的跨膜结构域TM在介导互作过程中起到重要作用。 此外,CgVISA蛋白可以通过跨膜结构域TM发生自身二聚化反应,这可能是长牡蛎VISA蛋白招募下游信号分子的一个必须路径。其次,首次克隆了长牡蛎CgTRAF2,CgTRAF3和CgTRAF6基因,qRT-PCR结果显示,CgTRAF2,CgTRAF3和

天然免疫双链RNA受体RIG-I和MDA5及其在家禽中的研究进展

天然免疫双链RNA受体RIG-I和MDA5及其在家禽中的研 究进展 季星妤;杨洁;朱媛媛;王琨;朱建中 【期刊名称】《中国家禽》 【年(卷),期】2020(42)5 【摘要】模式识别受体在抗病毒天然免疫中发挥重要作用。这些受体识别微生物的保守结构并引发细胞内一系列级联反应,产生抗病毒效应。Toll样受体和RIG-I 样受体是识别RNA的两大主要受体家族,其中能够识别病毒双链RNA(dsRNA)的RIG-I样家族在抗病毒免疫方面发挥关键作用。RIG-I样家族(RLR)的主要成员是RIG-I和MDA5,已有大量研究表明其能够引发相同的天然免疫信号,本文从多个角度阐述了两者的相似点和不同点,包括两者结构与定位、下游信号通路、抗病毒免疫、病毒对RLR信号的调节和逃逸,以及在禽类方面的研究进展。通过对RIG-I与MDA5多方面异同点的了解,能够对这些受体蛋白质以及家禽相关天然免疫有更深层次的认识,为免疫调节并控制病毒感染提供新思路。 【总页数】6页(P85-90) 【作者】季星妤;杨洁;朱媛媛;王琨;朱建中 【作者单位】扬州大学兽医学院;扬州大学比较医学研究中心;江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心;农业与农产品安全国际联合研究实验室 【正文语种】中文 【中图分类】S852.4

【相关文献】 1.模式识别受体TLR3、RIG-I和MDA5在慢性乙肝患者外周血的表达水平 2.RIG-I样受体与RNA病毒识别 3.家禽天然免疫受体MDA5的作用和相关调控机制 4.天然免疫系统的双链RNA受体及其抗病毒研究进展 5.天然免疫RIG-I样受体LGP2在抗病毒免疫中的作用 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

USP14调控RIG-IK63去泛素化抑制RIG-I活化诱导的抗病毒固有免疫应答

USP14调控RIG-IK63去泛素化抑制RIG-I活化诱导的抗病毒固 有免疫应答 固有免疫系统是人体抵抗外来病原微生物感染的第一道防线。在病毒感染过程中,模式识别受体通过识别病毒中的病原相关分子模式并活化启动相关信号通路,从而抑制、抵抗病毒的感染。 RLR是机体识别病毒RNA的主要受体,RIG-I能够识别单链RNA病毒,双链RNA 病毒以及具有5’-pp和5’-ppp的平末端RNA病毒,是疱疹性口炎病毒等RNA 病毒的主要受体。泛素化修饰是细胞中蛋白质翻译后修饰的重要方式之一,是高度可逆的。 泛素化修饰发生在细胞活动的各个阶段,在固有免疫应答中具有重要的作用。蛋白质的泛素化修饰类型包括K6,K11,K27,K29,K33,K48,K63几种,其中K48与 K63多聚泛素化修饰的研究相对较为明确。 K63泛素化修饰一般与底物蛋白的活性具有紧密关系,如RIG-I在病毒感染后,需要经过K63泛素化修饰后才能够活化,进而激活下游信号通路。去泛素化修饰是蛋白质泛素化修饰的逆过程,由去泛素化酶催化。 因此,去泛素化酶在蛋白质翻译后修饰中也具有重要的作用。在前期实验中,我们用RNA病毒-疱疹性口炎病毒-感染RIG-I稳定过表达的HEK293T细胞,利用免疫共沉淀实验和质谱分析,筛选到包括泛素特异性蛋白酶14在内的能够与 RIG-I相互作用的去泛素化酶分子。 该结果提示泛素特异性蛋白酶14可能参与调控RIG-I活化诱导的抗病毒免疫应答。在本研究中,我们发现泛素特异性蛋白酶14在抗病毒固有免疫应答中发挥负向调控作用。

在小鼠腹腔巨噬细胞及人诱导分化的巨噬细胞系THP1细胞中,干扰泛素特 异性蛋白酶14基因可以明显提高RIG-I活化诱导的I型干扰素、IL-6和TNF- α的产生,同时抑制疱疹性口炎病毒的复制。同样在这两种细胞中,IU1抑制泛素特异性蛋白酶14的活性后也会显著提高RIG-I信号触发的的Ⅰ型干扰素、IL-6和TNF-α的表达,同时抑制疱疹性口炎病毒的复制。 相反,过表达泛素特异性蛋白酶14会抑制RIG-I活化诱导的IFN-β的mRNA 表达并促进疱疹性口炎病毒复制。同时实验结果也证实泛素特异性蛋白酶14可负向调控RIG-I诱导活化的NF-κB信号通路。 分子机制上,利用双荧光素酶报告基因、免疫共沉淀及Immunoblot实验,我们发现泛素特异性蛋白酶14可以通过USP结构域与RIG-I相互结合并促进其K63去泛素化;且疱疹性口炎病毒感染会促进Akt磷酸化,活化后的Akt催化泛素特异性蛋白酶14磷酸化而激活。本研究明确了泛素特异性蛋白酶14在抗病毒固有免疫应答中的作用及其相关机制,为RNA病毒感染性相关疾病的防治提供了新靶点。

RNF122负向调控抗病毒天然免疫反应及作用机制研究

RNF122负向调控抗病毒天然免疫反应及作用机制研究 当病毒入侵机体时,宿主细胞可以识别病毒的核酸,通过产生Ⅰ型干扰素(Type I interferon, IFN-I)和促炎因子来触发抗病毒天然免疫反应。作为一种重要的天然免疫受体,RIG-I (Retinoic acid-inducible gene 1)能够识别病毒RNA,通过其C末端解螺旋酶结构域结合RNA,随后发生构象改变并募集至线粒体附近,通过与线粒体上的MAVS (Mitochondrial antiviral signaling)相互作用而激活下游信号转导通路。 MAVS的下游信号转导最终激活转录因子IRF3 (Interferon regulatory factor 3)和NF-κB,活化的IRF3和NF-κB入核刺激Ⅰ型干扰素和促炎因子转录,帮助宿主抵御病毒入侵。这一过程中,RIG-I的活性需要受到严密的调控,使机体可以有效清除病原体,同时又不至于产生过强的炎症反应而对机体造成免疫损伤。 那么,如何及时终止RIG-I信号,避免产生过量的Ⅰ型干扰素以及造成自身免疫性疾病是一个需要深入研究的课题。蛋白质的翻译后修饰 (post-translational modifications,PTMs),尤其是泛素化修饰(ubiquitination),在RIG-I活性的调控中发挥重要的作用。 目前己报道有多种E3泛素连接酶参与调节RIG-I信号通路。为了全面深入地认识RIG-I信号通路及其调控机制,需要继续发现新的目前未知的负向调控因子。 在本课题的研究中,我们在病毒感染的细胞中免疫沉淀RIG-I,通过质谱鉴 定RIG-I相互作用蛋白时,发现了一个新的E3泛素连接酶RNF122 (Ring finger protein 122)。RNF122含有N端的穿膜结构域和C端的RING (Really interesting

细胞外RNA引发机体免疫反应的分子机制研究

细胞外RNA引发机体免疫反应的分子机制研 究 随着科学技术的不断发展,人们对细胞外RNA引发机体免疫反应的分子机制也逐渐有了深入的了解。细胞外RNA作为一种新型的信号分子,其引发机体免疫反应的分子机制已成为当前生物医学研究的热点之一。 首先,细胞外RNA引发机体免疫反应的原理是什么呢? 众所周知,RNA是负责传递基因信息的分子,存在于细胞质和细胞核中。但是,最近的研究表明,一些RNA分子也可以通过细胞外向周围环境释放,很快就会触发机体的免疫反应。这些RNA分子被称为细胞外RNA。 那么,细胞外RNA是如何触发机体的免疫反应的呢?研究表明,细胞外RNA 通过作用于细胞表面的特定受体引发免疫反应。具体来说,细胞外RNA作用于细胞表面上的 Toll 样受体(TLR)和几种 RIG-I 集合受体,从而诱导机体细胞开始产生相应的信号分子,如 TNF-α、IL-6 和 IFN-α 等。这些信号分子进而引发机体的免疫反应,包括激活免疫细胞、增强炎症反应、促进特异性免疫等。 其次,细胞外RNA引发机体免疫反应的分子机制有哪些? 在上述原理的基础上,研究人员对细胞外RNA引发机体免疫反应的分子机制进行了深入研究。他们发现,细胞外RNA通过与受体结合、形成复合物并促进信号传递,最终引发免疫反应。 具体来说,细胞外RNA可以与TLR-TIR结合,形成TLR-RNA-TIR复合物,从而触发下游信号传递。细胞外RNA也可以与RIG-I的寡核苷酸结合域(CARD 域)结合,形成RIG-I RNA复合物,并激活 RIG-I 信号通路。此外,细胞外RNA 还可与 RIG-I 结合并形成 MAVS-RNA 复合物、与 IPS-1 结合并活化 NF-κB 信号通路等,进而引发机体的免疫反应。

病毒感染激活TLRs和RLRs介导的IFN信号通路研究进展

病毒感染激活TLRs和RLRs介导的IFN信号通路研究进展常秋燕;周小凯;马鹏;马晓霞;冯玉萍 【摘要】在病毒侵染机体的过程中,机体的多数组织器官可以高效产生干扰素.近些年的研究发现,能够有效识别病毒侵染机体过程中的相关模式分子(例如病毒复制中间产物双链RNA)的细胞受体是产生干扰素的主要感受器,这些细胞受体(例如Toll 样受体和RIG-Ⅰ样受体)能够诱发一系列的信号级联反应,并且被激活的感受器可以启动干扰素相关基因的转录活性,从而产生特定的干扰素.值得注意的是,不同种类的病毒能够倾向性地去激活特定的细胞感受器,并且产生特定的信号转导通路.论文主要从Toll样受体和RIG-Ⅰ样受体的结构入手,讨论宿主细胞模式受体在干扰素抗病毒过程中行使的功能,并简单介绍干扰素在抗病毒过程中的信号级联反应. 【期刊名称】《动物医学进展》 【年(卷),期】2017(038)007 【总页数】5页(P87-91) 【关键词】RNA病毒;干扰素;感受器;Toll样受体;RIG-Ⅰ样受体;信号通路 【作者】常秋燕;周小凯;马鹏;马晓霞;冯玉萍 【作者单位】西北民族大学甘肃省动物细胞工程技术研究中心,甘肃兰州,730030;西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州,730030;西北民族大学甘肃省动物细胞工程技术研究中心,甘肃兰州,730030;西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州,730030;西北民族大学甘肃省动物细胞工程技术研究中心,甘肃兰州,730030;西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州,730030;西北民族大学甘肃省动物细胞工程技术研究中心,甘肃兰州,730030;西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰

HBVRNA的m?A修饰通过抑制RIG-I通路逃避宿主固有免疫

HBVRNA的m⁶A修饰通过抑制RIG-I通路逃避宿主固有免疫 摘要 HBV RNA上存在m⁶A修饰位点,作者团队的前期研究认为3.5kb HBV RNA上5’端的m⁶A修饰促进了其逆转录过程,而所有HBV RNA共有的3’端m⁶A修饰则降低了RNA的稳定性。该文发现HBV 转录本的m⁶A修饰可以调节宿主对HBV感染后的固有免疫反应。研究发现,m⁶A的甲基转移酶METTL3和METTL14低表达可致维甲酸诱导基因I (RIG-I)对病毒RNA的识别增加,从而刺激I型干扰素的产生。反过来,过表达METTL3和METTL14时则结果相反。病毒RNA 的m⁶A修饰抑制了RIG-I信号通路,而病毒RNA的m⁶A位点突变后RIG-I信号通路被激活。m⁶A阅读蛋白(YTHDF2和YTHDF3)可以通过与m⁶A修饰的RNA结合抑制RIG-I对病毒RNA的识别,从而抑制RIG-I信号通路的激活。该研究为带有m⁶A修饰病毒RNA的免疫逃避机制提供了新的思路。 当病毒感染宿主细胞后,代表第一道防线的固有免疫反应会即刻被触发。而病毒可通过抑制宿主的固有免疫反应来逃避宿主的免疫清除,以建立慢性感染。据文献报道,在HBV感染过程中,HBV的前基因组RNA(pgRNA)可被宿主的模式识别受体RIG-I识别,激活免疫应答。然而,近期有研究发现,HBx蛋白可促进线粒体相关MAVS蛋白的泛素化降解从而破坏RIG-I/MAVS信号。因此,HBV与宿主固有免疫系统的相互作用复杂,病毒抑制宿主固有免疫的机制仍需进一步研究。 研究显示,超过25%的哺乳动物转录本带有m⁶A修饰,m⁶A甲

基化是mRNA非常常见的修饰,并与包括固有免疫反应、干细胞分化、减数分裂过程、应激反应和癌症等多种生物过程有关。mRNA的m⁶A 修饰由METTL3、METTL14和WTAP组成的甲基转移酶复合物添加而成,这种修饰通常富集在细胞mRNA的3’-UTR和终止密码子附近。m⁶A修饰的mRNA被YTH(YT521-B同源域)家族蛋白(YTHDF1、YTHDF2和YTHDF3)识别,以调控mRNA的稳定性、翻译和定位。m⁶A去甲基酶FTO和ALKBH5能够消除m⁶A甲基化,表明m⁶A修饰受甲基转移酶和去甲基酶的共同调节。超HBV基因组全长的HBV pgRNA在其5’和3’端的茎环结构处各有一个m⁶A修饰位点,通过此前的研究,作者认为5’端的m⁶A修饰增加了pgRNA的逆转录效率,3’端的m⁶A修饰则降低了HBV RNA的稳定性。 在这项研究中,作者进一步探究了m⁶A修饰的HBV转录本在调节宿主固有免疫反应中发挥的作用,证明了YTHDF2识别病毒RNA上的m⁶A修饰,抑制了RIG-I信号通路的激活,进而抑制病毒感染后的固有免疫应答,为病毒的宿主免疫逃逸机制提供了新思路。 1、 m⁶A甲基转移酶抑制固有免疫反应 作者在1.3× HBV质粒的基础上构建了5’和3’端m⁶A修饰位点(A1907)的单突变和双突变质粒(图1A)。后续实验发现,与野生型1.3× HBV质粒相比,转染5’端A1907C突变的1.3× HBV质粒后细胞内的磷酸化IRF3水平上升(图1B)。由于茎环结构中m⁶A 位点的突变导致其茎环中的碱基对不匹配,因此A1907C突变可能会使茎环的二级结构发生畸变(图1C),作者进一步构建了茎环对应位点U突变为G使茎环结构碱基匹配的质粒(CM),转染后发现IRF3的磷酸化情况与5’ A1907C突变的质粒没有统计学差异(图1C&D),基本排除了5’端A1907C突变所致IRF3的磷酸化水平升高是由于茎环结构的变化所致的可能性。作者进而发现,在转染了1.3× HBV的HepG2细胞中敲减METTL3/14也可使IRF3的磷酸化水平增加(图1E),而过表达METTL3/14使IRF3的磷酸化水平降低(图1F)。结合已有的有关RIG-I主要识别pgRNA的5’端以激活先天免疫应答的研究报道,提示pgRNA 5’端的m⁶A修饰可能影响

泛素连接酶TRIM在固有免疫信号通路中的研究进展

泛素连接酶TRIM在固有免疫信号通路中的研究进展 张洪海;张磊 【摘要】固有免疫系统通过模式识别受体(PRRs)识别病原入侵微生物保守的病原体相关分子模式(PAMPs),通过一系列的信号转导,诱导炎性细胞因子及I型干扰素的表达.大量的研究表明泛素化在固有免疫信号通路中发挥重要作用.泛素连接酶TRIM(The tripartite motif)属于E3泛素连接酶家族,研究表明其在机体固有免疫反应中发挥重要作用.总结了TRIM家族在Toll样受体(TLRs)、RIG-I样受体(RLRs)以及DNA受体介导的固有信号通路中的功能及其相关分子调控机制,为固有免疫信号通路调控提供新的认识. 【期刊名称】《生物学杂志》 【年(卷),期】2018(035)002 【总页数】4页(P77-80) 【关键词】固有免疫;TRIM;信号转导 【作者】张洪海;张磊 【作者单位】山东大学基础医学院,济南250012;山东大学基础医学院,济南250012 【正文语种】中文 【中图分类】Q55 固有免疫是机体抵抗病原体入侵的第一道防线。固有免疫应答主要是通过固有免疫

细胞的PRRs包括TLRs、RLRs以及DNA受体,识别病原生物的PAMPs,启动 一系列信号转导通路,从而诱导炎性细胞因子及I型干扰素的表达,进而启动炎症反应和适应性免疫反应。 蛋白泛素化是指泛素分子在一系列酶包括El泛素激活酶,E2泛素结合酶以及E3 泛素连接酶作用下,对靶蛋白进行特异性修饰的过程。研究表明,蛋白的泛素化修饰在机体的固有免疫应答中发挥重要作用。TRIM属于E3泛素连接酶的一个家族,在人类中包含70多个成员,结构上高度保守。TRIM家族涉及多种的生物学过程,比如细胞凋亡、细胞分化、发育、肿瘤发生等。近年来研究表明,TRIM家族参与天然免疫特别是抗病毒天然免疫调控。本文主要对TRIM家族在天然免疫信号转导方面新的研究进展进行简要综述。 1 TRIM家族蛋白结构 TRIM家族在结构上高度保守,从N端到C端3个保守的结构域依次是RING结 构域(RING domain)、1个或2个B-box结构域(B-box domain)、一个卷曲螺旋结构域(Coiled-coil domain),此外该家族还具有一个可变的C-末端,因此TRIM 家族也称为RBCC家族。家庭成员缺乏RBCC基序中任何结构域之一,其他结构 域在顺序和空间上仍是保守的。分析这些结构域的结构特征能够增加我们对于TRIM蛋白功能的理解。 RING 结构域,一般都始于N端的,包含有40~60个氨基酸残基,是一种能够结合2个锌原子的锌指结构域,富含半胱氨酸和组氨酸,在功能上具有 E3泛素连接酶活性,可以介导蛋白自身或不同底物的泛素化[1]。研究表明有些TRIM蛋白的RING结构域可以提高蛋白的稳定性。 B-box结构域同样是一种能够结合锌离子的结构域,有B1和 B2两种类型。二者的不同之处在于保守的半胱氨酸和组氨酸残基的数目和空间位置不同。B-box只 在TRIM蛋白中发现,极有可能是该家族中重要的决定簇。

RIG-I样受体介导的信号转导

RIG-I样受体介导的信号转导 1 简介 固有免疫(innate immunity)又称非特异性免疫( nonspecific immunity),是人体抵抗外来生物入侵的第一道防线。与适应性免疫相比,固有免疫具有作用范围广、反应出现快、参与反应的免疫细胞多、相对稳定性和遗传性等特点。近年来,固有免疫在分子水平上的识别及调控机制越来越受到关注。哺乳动物的固有免疫识别及调控主要通过一系列的模式识别受体( pattern recognition receptor,PRR)识别病原微生物上表达的保守的病原体相关分子模式( pathogen associated molecular pattern,PAMP) 来实现,这种形式让机体不但可以发现入侵的病原体,而且能够识别其类型,并通过一系列信号途径活化效应分子,识别自我与非我,激活与调控固有免疫应答,并且相互协同或互相调节以形成调控网络,从而控制并清除病原体,在固有免疫中发挥独特的功能。根据天然免疫中的病原模式识别受体的结构特点,PRR可以分为Toll样受体(Toll- like receptor,TLR)、RIG-I 样受体(RIG-I like receptor,RLR)和NOD样受体[nucleotide oligomerization domain(NOD)-like receptor,NLR]等。TLR家族属于I型跨膜蛋白,主要分布在细胞膜表面或者吞噬囊泡膜上。因此它们只能识别细胞外或者经过吞噬进入细胞的PAMP,而对细胞质中的RNA病毒则无法做出反应。RLR是抗病病毒先天免疫信号通路中重要的病毒受体,可以识别细胞内不同病毒的RNA,包括RIG-I (retinoic acid-induced gene I)、MDA5(melanoma differentiation-associated gene -5)和LGP2(laboratory of genetics and physiology 2)[1, 2]。 2 RLR的结构和功能 RLR都含有RNA解旋酶(RNA helicase)活性,同属超家族2(superfamily 2,SF2)解旋酶。RIG-I由925个氨基酸残基组成,其N端含有两个级联激活和招募结构域(caspase activation and recruitment domain,CARD),中间包括RNA 解旋酶和ATP结合结构域(ATP-binding domain),C端则是RNA结合结构域(RNA-binding domain,RBD)和抑制结构域(repressor domain,RD)。在无外界刺激的条件下,体外过表达RIG-I的CARD结构域可以持续激活I型干扰素的表达,说明CARD结构域是其效应结构域;而过表达其C端或失去结合ATP活性的突变体(K270A)则能移植病毒诱导的I型干扰素的表达,免疫共沉淀实验表明RIG-I的C端能与其CARD以及RNA解旋酶结构域相互作用,说明RIG-I 的激活依赖于其ATP结合活性,而RIG-I的C端对调节其激活起着至关重要的 作用[3, 4]。MDA5由1025个氨基酸组成,其N端也含有两个CARD结构域,

胞浆内核酸受体RLRs的研究进展

胞浆内核酸受体RLRs的研究进展 廖倩;吴谡琦;孙修勤 【摘要】How the hosts recognize and clear invading viruses is one of the key issues in molecular immunology. However, the immediate-early signaling events among host and virus interaction were largely unknown. In the past few years, there are great breakthroughs in this rapidly evolving field. RIG-I like receptors (RLRs) have recently been identified as cytoplasmic sensors for nucleic acid of virus, which RIG-I (retinoic acid-inducible gene I), MDA5(melanoma differentiation associated factor 5)and LGP2(laboratory of genetics and physiology 2). The CARDs domains within this RLRs mediate associations with its adaptor protein MAVS to activate the transcription factors NF-kB and IRF, and then induce production of type I interferons and pro-inflammatory cytokines. Consequently these factors initiate innate immune responses and the acquired immune responses, enhancing the host's antiviral ability. Therefore RLRs play a key role in the detection and subsequent eradication of the replicating viral genomes. Recent progress is summarized in this paper on types, structures of RLRs, its roles in recognition of virus nucleic acid and molecular mediating signaling after the activation of RLRs in order to provide references for researches on antiviral immunity of marine organisms, especially teleost fishes.%机体如何识别以及清除入侵的病毒一直是免疫学研究的重点,然而对于病毒与宿主细胞相互作用的最早期信号事件的了解甚微.近几年的研究工作在先天性免疫系统如何识别早期病毒的入侵方面取得了重大进展.RIG-I样

RIG-I样受体信号通路及其调控研究进展

RIG-I样受体信号通路及其调控研究进展 丁云磊;孙英杰;王晓旭;胡跃;费荣梅;丁铲 【摘要】The RIG-I-like receptors (RLRs) family of pattern recognition receptors (PRRs) is a group of cytosolic RNA helicase proteins that can identify viral RNA as non-self via binding to pathogen associated molecular pattern (PAMP) motifs within RNA ligands. This interaction then leads to triggering of an innate antiviral response within the infected cells through RLR induction of downstream effector molecules such as type I interferon (IFN) and other proinflammatory cytokines that serve to induce antiviral and inflammatory gene expression. In this paper, the composition of the RLR signaling pathway and regulation of ubiquitination reaction are described briefly. The mechanisms of viruses targeting RLR pathways to escape from the immune response are also summarized. Furthermore, the signaling crosstalk between RLR pathways and NOD-like receptor (NLR) pathways are introduced. Understanding the pivotal role of RLRs in immune regulation and signaling crosstalk in antiviral immunity may provide new insights into therapeutic strategies for the control of virus infection and immunity.%模式识别受体(pattern-recognition receptors,PRRs)中的RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是细胞质中一类RNA 解旋酶,它们可以通过其RNA配体结合病原相关分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMP),识别非自身的病毒RNA。被感染的细胞中,这种相互作用可以通过触发RLRs以及下游信号分子的活化,最终导致I 型干扰素的产生和炎性因子的产生,细胞做出抗病毒免疫应答。本文简单介绍了

RLR信号通路在病毒感染中作用机制研究进展

RLR信号通路在病毒感染中作用机制研究进展 李园园;史伟峰 【摘要】固有免疫反应构成了机体免疫系统的第一道防线,在抵抗病毒感染的过程中发挥着重要作用.在此过程中宿主细胞通过模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)识别侵入的病原微生物的病原体相关分子模型(pathogen associated molecular pattern,PAMP),激活下游信号级联反应,诱导宿主细胞释放促炎症细胞因子及Ⅰ型干扰素,抑制病毒的复制及感染.其中,维甲酸诱导基因Ⅰ受体(RIG-Ⅰ like receptors,RLR)定位于胞浆,是识别胞浆中病毒RNA的主要受体,在抗病毒固有免疫反应起着非常重要的作用.本文就RLR信号通路在病毒感染中作用机制的研究进展作一综述. 【期刊名称】《临床检验杂志》 【年(卷),期】2014(032)011 【总页数】4页(P852-855) 【关键词】维甲酸诱导基因Ⅰ受体信号通路;病毒感染 【作者】李园园;史伟峰 【作者单位】常州市第一人民医院检验科,江苏常州213000;常州市第一人民医院检验科,江苏常州213000 【正文语种】中文 【中图分类】R392.1

RLRs属于含有DExD/H-box 结构域的RNA 解旋酶家族(RNA helicase family), 在大多数组织细胞中都能表达。目前发现的RLRs家族成员主要有维甲酸诱导基因Ⅰ(retinoic acid-induced gene Ⅰ,RIG-Ⅰ )、黑色素瘤分化相关基因 5(melanoma differentiation associated gene 5,MDA5)和LGP2(laboratory of genetics and physiology 2,LGP2)。RIG-Ⅰ、MDA5和LGP2分别由925、1 025和678氨基酸残基组成,其中RIG-Ⅰ和MDA5均包含N端2个半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活和募集结构域(caspase activation and recruitment domain,CARD)、1个具有ATP酶活性的DExD/H-box解旋酶结构域和C端的1个阻遏子结构域(repressor domain,RD),而LGP2则没有CARD结构域[1]。在 静息状态下,以单体的形式存在,CARD、ATPase 和RNA 解旋酶结构域被其C端的RD所掩蔽,蛋白质处于非活性状态。病毒感染宿主后产生PAMPs, RIG-Ⅰ的C 末端结构域(C-terminal domain,CTD)识别并结合相应的PAMPs后构象发生变化,暴露出的ATPase结构域结合并水解ATP,增强了RIG-Ⅰ亲和病毒RNA的能力, 从而使RIG-Ⅰ的CARD活化,与下游含CARD的线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondrial antiviral signaling,MAVS或IPS-1/VISA/Cardiff) 相互作用并向下传递信号。到目前为止,MDA5识别病毒RNA与激活的机制还不清楚,需要提供晶体结构直接证据。RLRs家族的第三个成员是LGP2,包括N端的RNA解旋 酶结构域和C端的RNA结合结构域, 但没有CARD。最初认为LGP2能通过以下 机制负调控RLR信号通路:①LGP2能和dsRNA病毒结合,阻止RIG-Ⅰ和 MDA5介导的病毒识别[2];②LGP2不仅能抑制RIG-Ⅰ 的多聚化,它的RD区还能抑制RIG-Ⅰ与MAVS的结合[3];③LGP2和IKK-i(I kappa B kinase i,IKK-i)竞争结合MAVS的招募,抑制RLR信号通路[4]。此外,LGP2的ATP酶结构域利 于RIG-Ⅰ和MDA5识别病毒RNA[5]。 RLR家族虽然具有相似的结构,但RIG-Ⅰ和MDA5通过CTD结构域可识别不同

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