ALG-2/FASL复合物的结构及其在HIV感染引起的旁观T细胞凋亡中的作用

The infection of Human Immunodeficiency Virus (HIV) leads to large amount of T cell depletion in vivo through activation induced cell death, which is associated tightly with the onset of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). Death receptor associated proteins such as FASL-FAS play critical roles in this phenomenon. In our previous work, we found that apoptosis-linked gene 2 (ALG-2) can inhibit HIV production through regulating the expression and localization of HIV Gag. We also found that ALG-2 can interact with FASL directly via N-terminal cytosolic region of FASL in a Ca2+ -dependent manner. The absence of ALG-2 in Jurkat T cells leads to a significant inhibition on cell death following PMA/Ionomycin activation or HIV infection. Beginning from the identification of ALG-2/FASL interaction, in this proposal, we try to determine the crystal structure of ALG-2/FASL complex, and investigate the regulation of ALG-2 on FASL and their influence on T cell apoptosis. Our study on ALG-2 and FASL will provide the details of their interaction and regulation at biochemical and cellular levels, which will extend our understanding on T cell apoptosis induced by HIV infection and contribute to our efforts on AIDS intervention.

免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的旁观T细胞凋亡是造成T细胞数量大量减少和艾滋病发病的原因，死亡配体蛋白FASL在这一过程中起主导作用。我们前期的研究发现凋亡相关蛋白ALG-2可以抑制HIV的产生，而且ALG-2与FASL有直接的相互作用。初步的实验结果证明ALG-2的敲除可以显著抑制PMA/Ionomycin激活和病毒感染诱导的T细胞凋亡。本项目抓住ALG-2和FASL有直接相互作用这一新发现，从ALG-2/FASL复合物结构和功能的关系入手，探索HIV感染引起的T细胞凋亡的机理。ALG-2对FASL的翻译后调控机制研究，将是对FASL控制的T细胞凋亡的一个新的探索方向。我们对ALG-2和FASL相互作用的研究，将会从结构和功能两个方面提供二者相互作用的细节，这些研究结果将会对艾滋病的治疗提供新的思路。

本项目主要对ALG2在T细胞凋亡和免疫中的功能进行了研究。经过四年的努力，共发表研究论文8篇，其中影响因子10以上的一区论文2篇，影响因子5以上的二区论文3篇，获得专利授权一项。在本项目中：（i）通过ALG2和FASLG的相互作用，研究了激活诱导的T细胞凋亡；（ii）通过ALG2和Rpn3的相互作用，研究了细胞因子去除引起的T细胞凋亡；（iii）通过ALG2和STING的相互作用，研究了STING的先天免疫反应，以及STING激活引起的细胞凋亡。这些研究从多个角度阐述了ALG2和FASLG等蛋白调控的T细胞凋亡过程。.我们关于ALG2对STING先天免疫调节的论文（J Cell Sci，2021），被编辑选为重点推荐论文进行了专门评述。另外，STAR Protocols的编辑看到本论文后，认为本论文中，对THP1细胞各种基因敲除细胞系的建立，以及使用这些细胞系进行的免疫荧光实验，其结果非常具有代表性，邀请我们对这些实验方法进行详细描述，并进行发表（STAR Protocols，2023，DOI: 10.1016/j.xpro.2022.102032）。另外，还有一篇Cell Reports论文目前正在进行小修。这些成果提供了多个新的药物开发靶点，为T细胞凋亡和免疫相关的疾病研究提供了理论基础。