高尔基体蛋白质GGA3在TLR3介导的抗病毒免疫中的作用及机制研究

TLR3 recognizes virus dsRNAs to elicit antivirus innate immune response, and is one of the intracellular Toll like receptors (TLRs) that are localized in endomembrane system. Endomembrane system (ER, Golgi Apparatus, endosome, Lysosome), determines the compartmentalization of the cellular events, sorting and distribution of membrane proteins and secretory proteins, and intracellular transportation of cell components. In our pilot investigation, we found that a Golgi-endosome localized protein GGA3（Golgi-localized, gamma-ear-containing, Arf-binding）is required for TLR3 mediated signaling and IFN-beta expression. It has been reported that GGA3 regulate EGFR and Met receptor signaling through modulating their localization, tans-localization and recycling. But whether GGA3 regulate TLR3 signaling through similar mechanism is not clear. This project plan to using inflammatory shock mouse model, virus infection mouse model, together with cellular antivirus responsed and signal transduction analysis, elucidate the role of GGA3 in TLR3 mediated anti-virus innate immune response, and provide new leads to understanding the function of intracellular membrane system in antivirus immune response and new targets to manipulate these processes.

TLR3是一种细胞内Toll样受体 (TLRs)，定位在细胞内膜系统中，通过识别病毒双链RNA成分介导抗病毒免疫。细胞内膜系统（内质网，高尔基体，内涵体等）控制着细胞功能的区室化，膜蛋白、分泌蛋白的合成分选，细胞内物质运输，细胞信号转导等。我们前期工作发现，高尔基体-内涵体蛋白质GGA3对于TLR3介导的免疫信号转导以及细胞因子的分泌是必需的。GGA3能够调控膜受体分子EGFR等在细胞内膜系统中的定位，转位以及再利用等。而GGA3是否通过类似的机制参与抗病毒免疫功能的调节目前尚不清楚。本项目拟通过应用炎症休克小鼠模型，HSV脑炎等病毒感染小鼠模型，结合细胞水平信号转导以及分子机制研究，阐明GGA3在TLR3介导的抗病毒免疫中的功能和机制，为进一步探明细胞内膜系统在抗病毒免疫反应过程中的作用提供新的线索，为抗病毒免疫调控寻找新的靶点。

TLR3识别病毒双链RNA成分，是介导抗病毒免疫的重要模式受体。本项目对一种穿梭定位于高尔基体-内涵体的蛋白质GGA3，在TLR3信号通路及其介导的抗病毒免疫过程中的作用进行了研究。通过在建系和原代分离的免疫细胞、神经胶质细胞中敲低和敲除GGA3，以及动物病毒感染模型研究，我们发现GGA3对TLR3介导的炎症信号通路和干扰素信号通路都具有重要作用，其作用不通过改变TLR3的定位实现，且与高尔基体功能无关。GGA3敲除后，细胞或小鼠在应对不同病毒感染产生的反应与野生型对照有较为复杂的差异，其中规律与机制有待进一步探索。本项目明确了GGA3在TLR3介导的抗病毒免疫中的功能和机制，为抗病毒免疫调控提供了新的潜在靶点。