登革病毒(DENV)感染引起的疾病是世界上感染人数最多,威胁最严重的虫媒传染病之一,然而目前登革病毒病的致病和免疫机理尚不明确。PKR蛋白激酶是申请人最近发现的一个免疫相关蛋白,在多种病毒诱导的天然免疫信号转导过程中具有重要的调控作用。那么PKR是否也参与调控了DENV诱导的免疫应答呢?我们的预实验结果提示,在DENV易感细胞肝癌细胞中PKR的沉默可显著性降低病毒感染诱导的干扰素合成水平。由此,本项目拟通过RNAi技术建立多个不同组织来源的PKR沉默细胞株,进一步确立PKR与DENV诱导干扰素合成的相关性;并利用RNAi、过表达、点突变、基因转染、抑制剂阻断、实时定量PCR等技术深入研究PKR调控的分子机制,以揭示DENV与PKR,干扰素之间的相互关系。本项目的实施将有助于透彻阐明DENV感染的免疫机理,同时为预防和治疗登革病毒病提供新的作用靶点。
PKR;Dengue virus;Interferon;innate immunity;
本课题从抗病毒蛋白PKR与登革病毒的关系展开,进行了系列研究,取得的主要成果包括 1,首次报道了PKR负调控登革病毒感染诱导的干扰素产生(PLoS One, 2013)。 2,阐明PKR通过RIG-I,IPS1调控先天免疫信号转导通路,影响下游IRF-3,MAPK和NF-kappaB等转录调控蛋白的激活水平,从而完成其负调控干扰素的产生(PLoS One, 2013)。 3,证实PKR沉默对于登革病毒复制水平没有显著影响;并发现PKR磷酸化发生于登革病毒感染的晚期(PLoS One, 2013; Arch. Virol. 2015)。 4,发现PKR相互作用蛋白RHA是登革病毒复制过程中的重要宿主因子,推测病毒RNA可以招募RHA,RHA为病毒基因组RNA的复制环化提供桥接作用。 5,证实PKR与固有免疫关键蛋白IPS-1发生相互作用,IPS-1促进PKR二聚化和激活,来调控病毒诱导的应激颗粒产生(Journal of Cell Science, 2014);而不同长度的dsRNA刺激应激颗粒的形成是依赖与其激活PKR的能力(热带医学杂志,2014)。 6,报道登革病毒可诱导宿主miR-146a的表达,miR-146a通过靶向固有免疫接头蛋白,负调控干扰素产生,最终病毒得以复制(Journal of Infection, 2013)。 7,筛选获得了与登革病毒NS4A相互作用的宿主蛋白,并阐明了eIF4A蛋白通过与NS4A发生相互作用,调控PKR磷酸化,促进病毒复制的分子机制(中华微生物与免疫学杂志,2013;Biochemical and Biophysical Research Communications, 2015;热带医学杂志,2015)。 8,报道固有免疫受体MDA5在另两个固有免疫应答过程(应激颗粒和自噬)中发挥了关键的作用(Biological Chemistry, 2016) 总之,本课题围绕宿主蛋白PKR,RHA,miRNA与登革病毒之间的相互关系进行了深入的探索。阐明了PKR负调控由登革病毒感染引起的干扰素信号通路的分子机制,而登革病毒利用宿主元件抑制干扰素的产生和病毒蛋白抑制PKR激活。这些工作揭示了登革病毒通过多种方式拮抗、逃逸与利用宿主固有免疫,丰富了宿主与登革病毒之间的相互关系,并为抗病毒药物的开发提供新靶点。