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抗病毒固有免疫反应是机体抵抗病毒感染的重要方式,它通过TLRs(Toll-like receptors)、RLRs(RIG-I-like receptors)、NLRs(NOD-like receptors)和胞质DNA受体介导的多条信号通路来实现,其中RLRs介导的信号通路是抵抗RNA病毒的主要通路之一。 RLRs家族成员RIG-I(Retinoic acid inducible gene I)和MDA5(Melanomadifferentiation associated gene5)是细胞质内识别多种病毒RNA的主要受体,在结合配体后,它们招募接头蛋白分子VISA(virus-induced signaling adaptor),激活下游的转录因子IRF3(interferon regulatory factor3)和NF-κB(nuclear factor-κB),从而诱导Ⅰ型干扰素和多种炎症细胞因子的表达,并最终引发强烈的抗病毒固有免疫反应。为了进一步深入研究抗病毒信号分子RIG-I和VISA的调节机制,本研究运用酵母双杂交的筛选方法,获得了两个新的调控分子ARL16和RNF166。 ARL16(ADP-ribosylation factor-like16)属于Ras GTPase超家族成员,之前未有功能报道。我们的研究结果显示,在HEK293T细胞内过量表达ARL16能显著抑制RIG-I介导的信号通路及细胞的抗病毒活性。通过RNA干扰的手段降低内源ARL16的表达,仙台病毒(SeV)所诱导的IFN-β的产生显著增多,细胞抗囊性口角炎病毒(VSV)能力也明显增强。在受到仙台病毒(SeV)感染后,ARL16能够与RIG-I的CTD结构域相互作用,并因此阻碍了RIG-I与RNA结合,进而抑制了RIG-I介导的信号通路的活化。细胞内源的ARL16能够在仙台病毒的刺激下与GTP结合,从而活化了ARL16,使之能够与RIG-I发生相互作用,进而抑制RIG-I所介导的信号反应。丧失了GTP结合能力的ARL16的突变体ARL16(T37N)和ARL16Δ(45-54)不能结合RIG-I,也不能抑制RIG-I介导的信号通路。我们的研究结果表明,ARL16是一个新的RLRs调控分子,以GTP依赖性的方式来抑制RIG-I介导的抗病毒固有免疫信号通路。 RNF166(Ring finger protein166)是RING finger家族成员之一,这个家族的成员主要作为泛素连接酶在细胞的多项生理活动中发挥作用。之前的研究表明,VISA在受到病毒感染后会发生K63的泛素化修饰,而负责这种修饰作用的泛素连接酶一直没有被发现。我们的研究表明,RNF166可以通过其ZnF结构域结合VISA的C端区域(aa360-540),进而对VISA进行K63的多聚泛素化修饰。过表达RNF166能够显著增强VISA介导的IFN-β启动子的活化,而同样过表达RNF166的同源蛋白RNF114,RNF125和RNF138则没有此激活效果。通过RNAi技术降低内源RNF166的表达,则VISA介导的抗病毒效应受到了明显抑制。我们还发现,RNF166的RING结构域是RNF166协同活化作用所必需的,RING缺失突变体抑制VISA介导的信号通路并抑制VISA与下游信号分子TRAF3/6的结合。我们推测,RNF166通过对VISA进行K63多聚泛素化修饰来促进VISA-TRAF3-TRAF6复合物的形成,从而起到正向调控VISA介导的抗病毒固有免疫信号通路的作用。