长链非编码RNA Lnc-IUR2通过抑制TLR/RLR抗病毒天然免疫促进流感病毒的复制

High mutation rates of the virus results in the inefficiency of drugs against virus-encoded targets. It is important to understand the mechanisms that virus and host associated with each other, to design drugs against host factors. Our previous work found that long noncoding RNA Lnc-IUR2 promotes IAV replication, further results demonstrate that Lnc-IUR2 represses the transcription of IFN-βinduced by RNA virus. All these indicate Lnc-IUR2 promotes IAV replication by repressing innate antiviral response. We propose to carry out the following studies: 1) to conform the key factor Lnc-IUR2 regulates the TLR/RLR signaling pathway by luciferase reporter; 2) to investigate how Lnc-IUR2 interferes the transcription of TLR/RLR key factor via quantitative real-time PCR; 3) to explore how Lnc-IUR2 regulates the translation of TLR/RLR key factor by microRNA array; 4) to verify how Lnc-IUR2 interferes the post-translational modification of the TLR/RLR key factor though Mass Spectrometry. We expect to reveal the molecular mechanism that Lnc-IUR2 promotes IAV replication via repressing innate antiviral response.

流感病毒的高频突变使耐受以流感病毒为靶标的抗病毒药物的耐药毒株频繁出现，因此探索宿主与流感病毒的互作机制、开发针对宿主因子的抗病毒药物是抵御流感病毒的重要手段。我们前期结果发现Lnc-IUR2能显著促进流感病毒的复制，初步分析显示Lnc-IUR2抑制RNA病毒诱导的IFN-β转录，提示Lnc-IUR2可能通过抑制抗病毒天然免疫促进流感病毒的复制。我们拟开展以下研究：1）通过报告基因分析Lnc-IUR2调控TLR/RLR抗病毒天然免疫的节点；2）利用实时定量PCR等方法探究Lnc-IUR2对TLR/RLR节点分子转录水平的影响；3）通过microRNA array等实验探明Lnc-IUR2对TLR/RLR节点分子翻译水平的调控；4）利用质谱等方法探索Lnc-IUR2对TLR/RLR节点分子翻译后修饰的影响。拟通过以上研究揭示Lnc-IUR2抑制抗病毒天然免疫、促进流感病毒复制的分子机制。

IAV可被宿主免疫系统识别为一种非自身分子模式，并引起免疫应答。然而流感病毒引起的宿主强烈的免疫应答反应（比如细胞因子风暴），可能导致广泛的组织损伤。故宿主在抵御病毒的同时需要避免免疫反应的过度发生，因此宿主免疫应答平衡的维持对宿主的抗病毒免疫反应非常重要。但宿主免疫平衡维持的机制尚不完全清楚。.在之前的工作中，我们鉴定了一组在甲型流感病毒(IAV)感染细胞中差异表达的长非编码RNA(lncRNA)。在本研究中，我们重点研究了在IAV感染过程中上调的lnc-MxA。我们发现过表达lnc-Mx促进了IAV的复制，而敲低lnc-MxA抑制IAV复制。进一步的研究表明，lnc-MxA是一个干扰素诱导基因。lnc-MxA抑制仙台病毒(SeV)和IAV诱导的IFN-β激活。报告基因实验显示lnc-MxA可以抑制RIG-I，MAVS，TBK1或活性IRF3(IRF3-5D)诱导的IFN-β的激活。这些数据表明lnc-MxA负调节RIG-I介导的抗病毒天然免疫应答。染色质免疫共沉淀(ChIP)实验显示过表达lnc-MxA抑制IRF3和p65在IFN-β启动子的富集，表明lnc-MxA干扰了IRF3和p65与IFN-β启动子的结合。进一步的RNA纯化(ChIRP)、三联体pulldown和生物膜干涉实验，显示lnc-MxA可以与IFN-β启动子结合。凝胶迁移实验(EMSA)则表明，lnc-MxA可以与IFN-β启动子片段直接结合形成三联体复合物。以上结果表明，lncMxA可以与IFN-β启动子形成三联体复合物，干扰IFN-β转录的激活。进一步的VSV感染实验显示lnc-MxA可以抑制RLR介导的抗病毒天然免疫应答。总之，我们发现lnc-MxA是一个干扰素诱导基因(ISG)，通过形成RNA-DNA三联体复合物负调节IFN-β的转录。.我们的研究表明，作为一个干扰素诱导基因，lnc-MxA是抗病毒天然免疫的负调控因子。我们揭示了lnc-MxA抑制IFN-β转录激活的机制。我们的研究结果表明，作为一个ISG，lnc-MxA在维持免疫稳态的负反馈环路中起重要作用。