干扰素基因刺激因子多个启动子及其剪接异构体的特性分析

Stimulator of interferon genes (STING) has recently been identified as an adaptor which was involved in IFN-regulatory factor 3 (IRF3) activation, thus playing important roles in innate immune system. However,the mechanism of expression regulation of STING is still unclear. Our preliminary studies identified that the STING gene has multiple promoters and splice isoforms.In this project, we intends to further analyze the identification of STING multiple promoters and splice isoforms,and find out the regulatory factors of the STING multiple promoters and splice isoforms. We hope to reveal the mechanism of regulation of the STING expression from the perspective of the promoters and mRNA alternative splicing. The study will lay the foundation for investigating the function of STING, antiviral innate immune signaling pathways upsteam of STING as well as molecular diagnosis and gene therapy for patients with abnormal promoters and splice isoforms.

干扰素基因刺激因子 (STING)是最近发现的一种可以启动机体固有免疫的蛋白分子，它直接参与了干扰素调节因子3的活化，在宿主抗病毒固有免疫通路中具有关键作用。但其表达调控机制尚不清楚。我们的前期研究发现该基因受到多个启动子调控并且存在不同的剪接异构体。本项目拟进一步分析 STING 的多个启动子和剪接异构体的特性，阐明影响STING多个启动子功能和剪接异构体特征及比例的调节因素，从启动子和mRNA可变剪接的角度揭示STING的表达调控机制,为进一步深入研究该基因的功能，揭示其上游的抗病毒固有免疫信号通路以及导致病人剪接异常和启动子异常的基因组变异的临床分子诊断与基因治疗奠定基础。

STING是抗DNA病毒信号通路中重要的接头蛋白，还可作为模式识别受体直接识别cAMP、cGMP等参与抗胞内菌感染，并在抗肿瘤免疫及自身免疫性疾病中具有重要的作用。目前对STING的研究主要集中在其活化下游激酶TBK1和转录因子IRF3的分子机制及其在不同病原相关分子模式诱导宿主产生固有免疫应答过程中的功能方面，而STING自身的表达调控机制尚不清楚。本项目主要对人STING多个启动子的特征和调控因素及小鼠STING基因核心启动子和调控因素，人STING剪接异构体的特性及其在抗病毒固有免疫通路中的功能，不同病毒刺激对STING剪接异构体特性的影响进行研究。. 通过5’RACE确定人STING基因不同的转录起始位点，对人STING基因启动子进行克隆鉴定，确定核心启动子区并对其调控机制进行研究。并对不同人群STING基因启动子区SNP进行了分析，并对发现的SNP位点功能进行分析研究，发现rs13166214(C→T)突变可以明显改变启动子活性。本研究同时对小鼠STING基因启动子进行克隆鉴定及转录调控机制进行分析研究，确定了小鼠STING基因核心启动子区。通过3’RACE实验证实了人STING基因存在一个新的剪接异构体（sv），并揭示STING（sv）虽与STING（wt）同样定位于细胞质中，但其作为接头蛋白激活IFN-β表达的功能受到抑制，并且可抑制STING（wt）的功能。. 本项目首次鉴定了人STING基因的存在多个启动子并确定了核心启动子区域，揭示了其基本转录调控机制；克隆鉴定了小鼠STING基因核心启动子区及调控的基本元件；揭示了人STING基因新的剪接异构体的特性和其在抗病毒免疫中的作用，并在体外及体内不同条件下病毒刺激后STING（sv）的表达改变进行了研究。本项目通过研究STING的转录调控机制探讨了STING的生物学功能，将有助于全面了解STING的生物学功能以及揭示不同个体对于感染性疾病的易感性差异提供实验依据。