鱼类TMEM33负调控干扰素表达的分子机制研究

The Interferon (IFN) system is host first line of defense against viral infections and exhibits responsive and broad-spectrum antiviral activity. However, dysregulation and excessive of IFN production would cause inflammation responses and autoimmune diseases. In mammals, it has been discovered that many IFN negative regulatory factors can control and balance the expression of IFN. In contrast, the research about negative regulatory mechanisms of fish IFN is very limited. In this project, we have taken zebrafish transmembrane protein TMEM33 as the research object, will explore its negative regulatory mechanism on IFN production, and find out the specific control node The current proposal will helps to deepen understanding the negative regulatory mechanism of fish IFN and it is promising to provide a basis for drugs design of economic fish, and then can contribute to provide reference for revealing the evolution regularity of vertebrate immune system.

干扰素（IFN）系统是机体细胞抵御病毒感染的第一道重要防线，具有反应迅速和广谱抗病毒的特点。然而，如果IFN的表达不受控制，过量产生将会导致机体产生各种炎症反应和自身免疫性疾病。在哺乳类中，已经发现了许多IFN负调控因子能够控制、平衡IFN的表达。然而，在鱼类中，有关IFN负调控机制的研究还十分有限。本项目拟以斑马鱼的跨膜蛋白TMEM33为研究对象，探索其对IFN表达的负调控机制，并找出其具体调控节点。本项研究将有助于加深对鱼类IFN负调控机制的认识，有望为经济鱼类抗病毒药物设计提供依据，还将为揭示脊椎动物免疫系统的进化规律提供参考。

干扰素（IFN）系统是机体细胞抵御病毒感染的第一道重要防线，具有反应迅速和广谱抗病毒的特点。然而，如果IFN的表达不受控制，过量产生将会导致机体产生各种炎症反应和自身免疫性疾病。在哺乳类中，已经发现了许多IFN负调控因子能够控制、平衡IFN的表达。然而，在鱼类中，有关IFN负调控机制的研究还十分有限。本项目以斑马鱼的跨膜蛋白TMEM33为研究对象，发现其通过两种不同的机制负调控IFN的表达：泛素化降解MAVS和减弱TBK1的激酶活性。首先，病毒感染引起tmem33表达上调，且过表达TMEM33显著抑制病毒和RLR信号通路分子对IFN的激活，而敲低TMEM33能增强ifn的转录。还发现TMEM33定位在内质网上并与MAVS和MITA结合。机制研究发现TMEM33不仅能引起MAVS发生泛素-蛋白酶体途径的降解，还能作为TBK1的诱饵底物，竞争性阻断TBK1对MITA和IRF3的磷酸化。构建TMEM33的突变体分析发现N端第一个和第二个跨膜区是TMEM33抑制IFN表达必需的。最后，过表达TMEM33能够明显减弱细胞的抗病毒能力。总之，这些发现揭示了TMEM33在IFN介导的抗病毒反应中的机制。本项研究加深了对鱼类IFN负调控机制的认识，也为揭示脊椎动物免疫系统的进化规律提供了参考。