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RIG-Ⅰ介导的天然免疫反应是宿主抗病毒的重要防御机制。模式识别受体(PRR) RIG-Ⅰ分布在细胞质中,当病毒感染宿主细胞之后,RIG-Ⅰ通过其C末端特异性地识别并结合病毒的病原相关分子模式(PAMP),主要是带有5’-pPP的RNA(包括ssRNA和dsRNA)和短的dsRNA,导致其自身发生ATP依赖的构象改变,释放出N端的CARDs结构域。活化的RIG-Ⅰ和定位于线粒体外膜上的VISA通过CARD结构域之间的相互作用结合在一起,激活VISA,活化的VISA继续招募下游的信号蛋白,如TRAF3/6、TRADD、TANK蛋白等,在线粒体上形成一个以VISA为中心的信号复合体,磷酸化激活TBK1和IKK,最终导致NF-κB和IRF3/7的活化入核并结合到IFNβ基因的调节区,调节IFNβ的转录表达。 RIG-Ⅰ介导的信号通路在宿主的天然免疫反应中的重要地位,要求宿主细胞必须能够对RIG-Ⅰ信号通路进行严密的调控,以免造成细胞自身的损伤。目前对RIG-Ⅰ信号通路调控的研究主要集中在2个方面:①宿主细胞蛋白对RIG-Ⅰ信号通路的调控,包括正调控和负调控。TRIM25蛋白是一种E3泛素连接酶,能够特异的和RIG-Ⅰ的CARD区相互作用,介导RIG-Ⅰ的CARD区的Lys172发生Lys63连接的泛素化,促进RIG-Ⅰ与VISA的结合,正调控RIG-Ⅰ信号通路。但另外一种E3泛素连接酶RNF125则能够介导RIG-Ⅰ的N端部分发生Lys48连接的泛素化,导致RIG-Ⅰ的泛素化降解,负调节RIG-Ⅰ信号通路。此外,负调控RIG-Ⅰ信号通路的细胞蛋白还有DUBA、CYLD、SIKE、SHP1等。②病毒蛋白对RIG-Ⅰ信号通路的调控。如A型流感病毒编码的非结构蛋白NS1,它可以特异性的结合RIG-Ⅰ,抑制其功能。丙型肝炎病毒HCV的NS3/4A具有蛋白酶活性,能够特异的从Cys508位氨基酸残基切断VISA,使VISA从线粒体上脱离,从而失去信号转导的能力。 大量的研究表明,在RIG-Ⅰ信号通路的调控中,蛋白的磷酸化修饰发挥着非常重要的作用,例如我们实验室最近发现的蛋白激酶CK1γ1通过磷酸化p65的Ser536,使其发生CUL2和COMMD1介导的泛素化降解,从而抑制RIG-Ⅰ信号通路;IKK复合体磷酸化IκB,使IκB发生泛素化降解,活化NF-κB入核,启动IFNβ基因转录;活化的TBK1磷酸化转录因子IRF3/7,形成IRF3/7同源或异源二聚体,入核,促进IFNβ基因转录。 但是,目前关于RIG-Ⅰ信号通路蛋白去磷酸化调控的研究还不是很深入。通过前期的荧光素酶报告基因筛选,我们发现磷酸酶Cdc25A能抑制RIG-Ⅰ信号通路。Cdc25A是一个双特异性的磷酸酶。已有的研究表明,Cdc25A与细胞周期的调控、细胞增殖、肿瘤发生和预后不良等密切相关,但Cdc25A对天然免疫调控的研究目前还没有文献报道。 我们的研究表明,过表达Cdc25A显著的抑制了仙台病毒SeV和A型流感病毒RNA诱导的IFNβ启动子的激活。荧光素酶报告基因分析发现Cdc25A能够抑制RIG-Ⅰ、VISA和TBK1等蛋白诱导的IFNβ启动子的激活,但却不影响IRF3诱导的ISRE启动子的激活和p65诱导的NF-κB启动子的激活,这也就暗示Cdc25A可能是作用于TBK1水平负调控RIG-Ⅰ信号通路,进一步的研究发现,Cdc25A能够抑制TBK1和IRF3的磷酸化,表明Cdc25A对RIG-Ⅰ信号通路的调控可能与其磷酸酶活性有关。免疫共沉淀实验证明Cdc25A可以结合RIG-Ⅰ、VISA和TRAF6,并且Cdc25A能够抑制VISA和TBK1、MITA等蛋白的相互作用,因此我们推测,Cdc25A可能是通过与RIG-Ⅰ信号通路的蛋白发生特异性的结合,进而影响了VISA信号复合体的组装,抑制RIG-Ⅰ信号通路。同时我们发现,Cdc25A与RIG-Ⅰ N端CARDs结构域的结合能力明显强于全长的RIG-Ⅰ,这提示我们,Cdc25A可能是通过竞争性的结合CARDs结构域,抑制了RIG-Ⅰ、VISA等蛋白形成信号复合体。 综上,我们提出了Cdc25A负调控RIG-Ⅰ信号通路可能的分子机制:Cdc25A可能通过竞争性的结合RIG-Ⅰ和VISA蛋白的CARDs结构域,干扰VISA信号复合体的组装,进而抑制TBK1的磷酸化,负调控RIG-Ⅰ信号通路,同时,Cdc25A的磷酸酶活性也可能直接作用于TBK1,抑制TBK1的磷酸化,下调RIG-Ⅰ信号通路。