TRIM32调节MITA介导的抗病毒反应的分子机制

Viral infection activates several transcription factors including NF-kappaB and IRF3, which collaborate to induce type I interferons (IFNs) and innate antiviral response. MITA (also called STING) is a critical adaptor protein that links virus-sensing receptors to IRF3 activation upon infection by both RNA and DNA pathogens. Here we show that the E3 ubiquitin ligase tripartite motif protein 32 (TRIM32) specifically ubiquitinated MITA and dramatically enhanced MITA-mediated induction of IFN-beta. Overexpression of TRIM32 potentiated virus-triggered IFNB1 expression and cellular antiviral response. Consistently, knockdown of TRIM32 had opposite effects. Moreover, in vitro ubiquitination assay showed that, TRIM32 targeted MITA for ubiquitination . These findings suggest that TRIM32 is an important regulatory protein for innate immunity. In this project, we will further investigate the molecular mechanism of TRIM32-mediated regulation of MITA.

病毒感染细胞后诱导I型干扰素的产生。I型干扰素通过诱导下游抗病毒蛋白的表达，抑制病毒的复制或者诱导被感染细胞的凋亡，引起抗病毒天然免疫应答。MITA是病毒感染诱导I型干扰素产生这一过程中的一个重要接头蛋白，以往的研究表明，MITA对于RNA病毒及DNA病毒诱导的I型干扰素表达均具有不可或缺的重要作用。为了进一步研究MITA介导I型干扰素表达的分子机制，我们对能够调控MITA泛素化修饰的泛素相关酶进行了筛选，最终得到了一个能够介导MITA泛素化修饰的E3泛素连接酶，TRIM32。前期工作表明，TRIM32能够泛素化MITA，且MITA所介导的I型干扰素表达依赖于TRIM32。在本项目中，我们将将在分子、细胞及动物水平上进一步研究TRIM32泛素化调控MITA的具体分子机制及其对生理状态和抗病毒免疫应答的影响。

病毒感染细胞后诱导I型干扰素的产生。I型干扰素通过诱导下游抗病毒蛋白的表达，抑制病毒的复制或者诱导被感染细胞的凋亡，引起抗病毒天然免疫应答。MITA是病毒感染诱导I型干扰素产生这一过程中的一个重要接头蛋白，以往的研究表明，MITA对于RNA病毒及DNA病毒诱导的I型干扰素表达均具有重要作用。为了进一步研究MITA介导I型干扰素表达的分子机制，我们对能够调控MITA泛素化修饰的泛素相关酶进行了筛选，最终得到一个能够介导MITA泛素化修饰的E3泛素连接酶，TRIM32。本项目最初目标旨在阐明TRIM32调控MITA介导RNA 病毒及DNA 病毒诱导的I 型干扰素表达的分子机制。递交本项目申请书之后，我们的进一步研究发现，TRIM32能够与MITA相互作用，并介导MITA发生K63链接的泛素化修饰。这些泛素化修饰能够促进MITA与TBK1的相互作用，从而促进病毒感染诱导的I型干扰素表达。相关研究在本项目获批之前完成，研究结果发表在JBC杂志上（JBC 287(34):28646-55)。因此，我们对本项目的研究内容进行了调整，主要开展了两方面的研究：一是继续关注以MITA/STING为靶标的调控I型干扰素诱导表达的机制；二是研究TRIM蛋白家族其他成员对病毒感染诱导I型干扰素表达的调控。.通过本项目的研究，我们发现内质网蛋白ZDHHC1通过协助MITA/STING发生二聚化及招募下游信号分子，在MITA/STING介导的信号转导中发挥重要作用。该项研究发现了DNA病毒感染诱导I型干扰素表达的特性机制，相关论文发表在Cell Host & Microbe杂志上。此外，在对TRIM蛋白家族成员的研究中我们发现，TRIM26对RNA病毒诱导I型干扰素表达的信号转导具有调控作用。该项研究揭示了关键激酶TBK1活化的精细机制，相关论文发表在JMCB杂志上。