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水生所揭示低等脊椎动物干扰素刺激基因家族的组成和功能

  干扰素(interferonIFN)是一种分泌型细胞因子,在抗病毒等免疫反应中发挥关键作用。脊椎动物干扰素家族可分为4个类型,包括IIIIII及最近报道的IV型。干扰素通过结合干扰素受体,诱导超过300个干扰素刺激基因(IFN-stimulated genesISGs)参与抗感染等免疫反应。在人类中,有约10%的基因受到干扰素的直接或间接调控。尽管在鱼类中已经报道到了存在ISGs,然而,对于低等脊椎动物类群ISG家族组成和功能的了解仍然十分有限。 

  最近,中国科学院水生生物研究所的研究团队以经济鱼类--鳜和两栖类模式生物--爪蟾为研究对象,开展了低等脊椎动物ISG家族组成和功能的比较研究,并取得了突出进展。发现IV型干扰素可能与IIII型干扰素类似,通过激活经典的干扰素刺激基因因子3ISGF3),诱导ISG的表达。研究鉴定了爪蟾IV型干扰素诱导的,包括与人类同源ISG在内的超过400ISG。然而,这其中有多达268个基因与人类或斑马鱼的ISG无关,这些“两栖类特异”的ISG包含一些扩展的基因家族,如两栖动物新型TRIM蛋白(amphibian novel TRIM proteinAMNTR)家族。对该家族其中一个成员AMNTR50的研究发现,它可通过近端启动子的干扰素敏感响应元件位点(IFN-sensitive responsive elementISRE)响应干扰素的诱导,并通过降解IRF3负调节干扰素的表达。 

  干扰素诱导蛋白35IFN-induced 35 kDa proteinIFP35)与N-Myc/STAT交互因子 (N-Myc and STAT interactorNmi)均为脊椎动物保守的ISG,但两者在鱼类中的功能并不清楚。研究发现,鳜IFP35Nmi的表达受到鳜弹状病毒(SCRV)感染的显著诱导,同时Nmi的过表达显著削弱了SCRV诱导I型干扰素上调表达水平。进一步研究发现Nmi IRF3IRF7相互作用,并促进自噬介导的这两种转录因子的降解。此外,NmiIFP35相互作用,抑制IFP35Nmi蛋白的降解,从而增强两者在I型干扰素诱导表达中负调控的作用,促进SCRV 的复制。 

  上述两部分的工作均发表在Journal of Immunology210, 10: 1494-1507; 210, 11: 1771-1789.),且都被选为当期的Top Reads。这些研究成果丰富了对于低等脊椎动物ISG家族组成和功能的认识。这两篇研究论文的第一作者分别为中国科学院水生生物研究所李丽博士和陈善楠博士,聂品研究员为通讯作者。该项研究获得了国家自然科学基金(U170620532102835)、国家特色淡水鱼产业技术体系(CARS-46)、山东省“一事一议”顶尖人才计划和山东省“高水平学科建设学科”的经费资助。    

  附:相关论文链接

  https://journals.aai.org/jimmunol/article-abstract/210/10/1494/263581/Interaction-of-Nmi-and-IFP35-Promotes-Mutual?redirectedFrom=fulltext 

  https://journals.aai.org/jimmunol/article-abstract/210/11/1771/263584/Transcriptional-Regulation-and-Signaling-of-Type?redirectedFrom=fulltext 

1. Nmi IFP35 负调控 I 型干扰素产生和信号

2. IV型干扰素的转录调控及信号转导

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