RIG-I样受体信号通路及其调控研究综述
丁汝璇
【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.
【期刊名称】《中外医学研究》
【年(卷),期】2019(017)014
【总页数】3页(P184-186)
【关键词】RIG-I样受体;信号通路;调控机制;病毒感染;免疫反应
【作者】丁汝璇
【作者单位】湖南师范大学医学院湖南长沙 410000
【正文语种】中文
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、调控机制进行综述。
1 RIG-I样受体介导的抗病毒天然免疫信号转导
目前的研究发现，RIG-I 样受体家族的成员主要包括三个：RIG-I、MDA5、LGP2，其中RIG-I 最早于1997 年被我国上海瑞金医院血液病研究中心从人急性早幼粒白血病NB4 细胞株中分离出来，是视黄酸处理刺激产生的最多的一个基因，由此而命名，其参与机体的先天性免疫反应[7]。RIG-I 是细胞质内蛋白，N 端为两个串
联的半胱天冬酶活化募集结构域(CARD)，中间部分则RNA 解旋酶结构域，包含
与ATP 结合的关键位点；C端则为与RNA 结合的结构域及抑制结构域，而RIG-I 中具有RNA 识别、信号抑制作用的区域被称为C 末端结构域。RIG-I、MDA5、LGP2 均具有包含特殊DEX/DH 框RNA 解旋酶结构域，能与RNA 结合，并且具有ATP 酶的作用，促使RNA 构想改变并激活下游信号的转导[8]。
1.1 识别病毒核酸成分
RIG-I 样受体能识别病毒核酸成分，此类RIG-I 样受体都定位在细胞内膜结构上，机体在病毒感染后，病毒侵入到细胞后，在内涵提酸性环境中释放核酸物质，进而被RIG-I 样受体所识别，主要包括TLR3、TLR7/TLR8、TLR9。RIG-I 样受体在细胞内的定位避免细胞外自身核酸物质做出免疫反应。
1.2 识别病毒非核酸成分
识别病毒非核酸成分的RIG-I 样受体往往指是定位在细胞膜上的受体，如：TLR2、TLR4，其能识别病毒的包被蛋白。以TLR2 为例：识别病毒组分蛋白激活，如
measles 病毒的hemagglutini 蛋白，而人体的CMV 病毒等能诱导这些细胞因子产生，加上TLR2 能介导1 型干扰素产生，在非活化的牛痘病毒的刺激下，炎性
细胞通过TLR2 诱导大量1 型干扰素产生，巨噬细胞中的TLR2 则诱导炎性细胞产生。所以说，TLR2 产生的1 型干扰素并不依赖于病毒核酸物质。
1.3 介导抗病毒细胞信号转导
在RIG-I 样受体的抗病毒信号通路中，大部分是因为RIG-I 样受体能识别病毒成分，并诱导1 型干扰素产生，依赖其蛋白结构将病毒信号传递下去[9]。RIG-I 样受体
有三个结构域：重复结构域(负责识别出PAMPs)、跨膜结构域和将活化信号传导
下去的TIR 受体结构域，TIR 受体结构域能招募含有TIR结构域的接头蛋白，如TRIF、MyD88 就是常见的接头蛋白。例如：TLR4 通过MyD88 介导NF-κB 通路活化。当病毒入侵宿主细胞后，分别被RIG-I 和MDA5 识别，随后即通过定位在线粒体上的一个重要接头蛋白MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)激活下游通道，使得IRF3 发生磷酸化、活化。在诱导1 型干扰素的通路中：MAVS 活化后激活下游的TRAF3、TBK1、IKK-i，进而磷酸化活化IRF3。TRAF3、TBK1、IKK-i 均是TLR
通路激活1型干扰素产生的共用分子。MAVS 招募TRAF3，并发生K63 位连接泛素化，进而招募激活激酶TBK1 和IKK-i 对IRF3/IRF7进行磷酸化活化修饰，活化后转移到细胞核，启动1 型干扰素。因此TRAF3 具有促进1 型干扰素通路活化的作用，当宿主体内的TRAF3 细胞严重缺乏时，将会直接影响到对1 型干扰素的激活。TRIM25 是另一个调控RLRs 通路的分子，其主要增强了RIG-I 与MAVS 的
结合，进而促进RIG-I 抗病毒信号通路的激活。王国庆等[10]为研究RIG-I 是否具有抑制口蹄疫病毒复制的作用，从猪的PK15 细胞中提取RNA 进行检验研究，发现口蹄疫病毒感染会诱导细胞内RIG-I 转录升高，且RIG-I 能抑制口蹄疫病毒的复制，下调RIG-I 有助于抑制口蹄疫病毒的复制，说明RIG-I 在口蹄疫病毒感染中发挥着重要作用。
当机体受到病毒的入侵，病毒的结构蛋白成分被细胞膜上的RIG-I 受体识别，而侵入到细胞后的病毒释放核酸物质，又被细胞膜内的RIG-I 受体识别，激活免疫信号通路；而病毒内化中，细胞质中的病毒核酸物质被TLR 受体等识别，诱导激活抗
病毒信号通路，由此各个信号通路相辅相成，构成了抗病毒的天然免疫信号网络。
2 RIG-I样受体信号通路的泛素化修饰
泛素是76 个氨基酸长度的蛋白质，其通过三步酶促联反应共价修饰到底物上[11]。在RIG-I 样受体信号通路中，其泛素化修饰主要表现为：RIG-I 样受体被E3 泛素
化酶调节，其中TRIM25 是泛素连接酶，可以与RIG-I 样受体结合。TRIM25与RIG-I 第一个CARD 相互作用，催化第二个CARD172 赖氨酸位点，发生K63 位
多聚泛素化修饰，招募MAVS，最后将激活信号传递给MAVS 信号复合体。另外，E2 泛素耦合酶UBC5则参与到RIG-I 样受体信号通路中，其可能参与MAVS 下
游的IKK-γ 的K63 泛素化，使IKK-γ 招募TBK1 及IRF/NF-κB的活化。
与此同时，RIG-I 样受体的信号通路也会被泛素化负调控。负调控的产生是为避免RIG-I 信号通路的过度激活导致的机体损伤，宿主细胞催化信号通路的关键蛋白发生泛素化降解，从而控制下游的炎性细胞因子、干扰素产生[12-13]。例如：E3 泛素连接酶RNF125 催化RIG-I/MDA5 通过蛋白酶体途径降解，加上RNF125 会
被poly(I：C)诱导，从而形成负反馈环路。另外去泛素化酶在RIG-I 信号通路中也起到显著的负调控作用，如：DUBA 与TRAF3 相互作用，移除K63 泛素链，从
而使其食物与TBK1 的相互作用，组织MAVS 下游信号的转导；又如：CYLD直
接作用于RIG-I，去除K63 泛素化修饰，控制干扰素的产生。
3 RIG-I样受体信号通路的蛋白质修饰
3.1 磷酸化和去磷酸化
蛋白质磷酸化过程中，各种激酶激活信号通路，所以说许多激酶在RIG-I 抗病毒信号通路中作用显著[14]。例如：CK1 激酶经磷酸化P65 抑制RIG-I 信号通路中
INF-β 的活化，信号传递过程即系列磷酸化级联反应过程；IKB-α、IRF-3 的激活
过程也即系列磷酸化级联反应。又如：IKK 激酶复合物使IKB 蛋白磷酸化，磷酸化后的IKB 蛋白又被泛素连接酶识别，将其降解释放NF-κB 入核，启动靶基因表达。蛋白质分子可通过磷酸化、去磷酸化调控RIG-I 信号通路。
3.2 小泛素相关修饰物(SUMO)化和去SUMO 化
SUMO 化与泛素化的途径相似，但是泛素化会诱导底物蛋白质降解，但是SUMO 化不会，其能增强蛋白质稳定性，从而起到调节关键细胞作用，其往往需要通过活化酶E1、结合酶E2、连接酶E3 来修饰靶蛋白。目前临床上已发现有几十种广泛
分布的SUMO 化修饰靶蛋白，其使得SUMO 分子自靶蛋白上解离，形成可逆的
循环过程。
4 病毒对RIG-I样受体介导信号转导反应
机体在病毒感染后往往会破坏RIG-I 低信号通路传导，从而达到逃避细胞免疫反应的作用[15-16]。目前临床上已有许多研究证实，有许多病毒蛋白能阻止RIG-I 样
受体识别病毒RNA，靶向结合到RIG-I 信号通路中的相关信号分子，从而达到调
节或是阻止RIG-I 信号通路的转导作用[17-18]。例如：肝炎病毒，甲肝病毒属于
单股正链RNA 病毒，其能使NEMO 裂解，导致RIG-I 信号通路的紊乱，从而逃
逸细胞IFN 反应。王林栋[19]研究基于RIG-I 的狂犬病病毒的免疫调节机制，人为狂犬病病毒科通过多种方式尽可能地逃逸宿主免疫反应，如：N 蛋白包裹病毒基
因组，使得其不被RIG-I 识别；P 蛋白阻断I 型干扰素的产生；P 蛋白拮抗ISG 产生，多种方式组合构成狂犬病病毒在宿主体内的感染与免疫逃逸机制。
RIG-I 样受体的多种信号通路相辅相成，最终形成复杂的信号通路网络，以达到减轻病毒感染危害的作用[20]。RIG-I 样受体在1 型干扰素、促炎细胞因子产生等方面起到重要作用。RIG-I 样受体通过识别病毒，并通过多种信号通路和调控机制控制病毒感染反应；但是也有许多病毒通过调控RIG-I 信号通路来逃避先天性免疫应
答反应，这为临床上病毒感染的控制治疗提供新的思路和策略。
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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
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c219045301.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.doczj.com/doc/c219045301.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
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
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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
视黄酸诱导基因-Ⅰ在家禽天然免疫应答中作用的研究进展李雪峰;任梦婷;许丽文;王芳芳 【摘要】家禽的天然免疫应答在抵抗病毒感染的过程中起着关键性作用,视黄酸诱导基因-Ⅰ (retinoic acid indueible gene-Ⅰ,RIG-Ⅰ)作为细胞质内一类识别病毒双链RNA的模式识别受体,与天然免疫应答密切相关.它可通过RNA配体结合病原相关分子模式监测细胞质中的病毒RNA,此过程激活了RIG-Ⅰ及下游线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS),最终导致干扰素调节因子(IRF3/7)和核因子κB(NF-κcB)活化,诱导产生Ⅰ型干扰素等免疫细胞因子,进而使细胞做出相应的抗病毒天然免疫反应.但由于鸡体内缺乏RIG-Ⅰ基因,目前大多将鸭源或鹅源RIG-Ⅰ基因转染鸡成纤维母细胞(DF-1)研究RIG-Ⅰ基因在鸡感染禽类病毒时是否具有免疫功能.文章介绍了RIG-Ⅰ在家禽体内的表达及其介导的抗病毒天然免疫信号通路,并简述了RIG-Ⅰ在家禽体内抗病毒作用的研究概况,为抑制家禽病毒的感染和免疫系统研究,以及研制新型抗病毒疫苗或免疫佐剂等提供参考. 【期刊名称】《中国畜牧兽医》 【年(卷),期】2018(045)012 【总页数】7页(P3479-3485) 【关键词】视黄酸诱导基因-Ⅰ (RIG-Ⅰ);家禽;天然免疫应答;抗病毒 【作者】李雪峰;任梦婷;许丽文;王芳芳 【作者单位】东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨150030
【正文语种】中文 【中图分类】S852.4 天然免疫是指机体出生就具有的非特异性天然免疫防御功能，也称为非特异性免疫。天然免疫是机体抵御外来病原微生物侵袭的第一道防线，这种免疫应答关键在于能够限制包括病毒在内的多种病原体的早期感染和复制。当病毒感染宿主细胞后，天然免疫作用的启动还需特异性免疫系统的活化。这个过程要求宿主机体第一时间感知入侵的微生物，并将感知信息传给某些免疫细胞。这一系列完整的信号传导是宿主细胞通过特定的模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)监测到 病原微生物表面的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMP)，从而激活机体的天然免疫应答，进而诱导Ⅰ型干扰素、促炎症细胞因子 的表达。机体内这种模式识别受体主要分为：Toll样受体家族(Toll-like receptors，TLRs)、视黄酸诱导基因-Ⅰ样受体家族(RIG-Ⅰ like receptors，RLRs)、NOD样 受体家族(NOD-like receptors，NLRs)和C型外源凝集素受体(CLRs)，目前的研 究集中在TLRs和RLRs上。TLRs主要分布在树突状细胞，主要负责监测胞外病原微生物，而RLRs主要负责识别细胞质中病毒复制时所产生的双链RNA[1]。与TLRs相比，RLRs能够在各种被病毒感染的细胞内表达，可能在抗病毒天然免疫过程中起到更为关键的作用。因此，文章主要对家禽RIG-Ⅰ样受体的特性、抗病毒 天然免疫信号通路，以及其在起机体抗病毒天然免疫应答中作用的进行综述，旨在为家禽抑制病毒的感染和免疫系统研究提供参考。 1 RIG-Ⅰ的结构与作用 2000年，Liu等[2]在利用视黄酸治疗急性早幼粒细胞白血病时首次发现RIG-Ⅰ基因。Yoneyama等[3]研究发现，RIG-Ⅰ在监测到细胞质中的病毒RNA后能够诱
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。
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
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。
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
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，
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。
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 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。