干扰素诱导的跨膜蛋白IFITM3在牙鲆抗病毒先天性免疫中的功能研究

IFITM3基因是干扰素诱导的小分子跨膜蛋白，最近被证实是哺乳动物的天然免疫蛋白，但在低等脊椎动物鱼类中该基因的研究尚未见诸报道。本项目拟克隆牙鲆IFITM3基因，对IFITM3在培养细胞和鱼体组织中的表达进行分析，阐明其病毒诱导表达模式；通过构建野生型和RNA干扰载体，转染细胞并进行筛选，分别获得IFITM3基因过量表达和功能缺失的细胞。检测病毒在这些细胞中的复制情况，揭示IFITM3基因的抗病毒功能；从病毒的侵入、核酸合成、蛋白翻译几个阶段，研究IFITM3基因抑制病毒复制的途径，结合对干扰素系统关键基因的调控分析，初步阐明该基因的抗病毒作用机制；通过对跨膜区进行突变，分析IFITM3基因主要结构域的作用，揭示其结构和功能之间的关系。研究结果有助于深入了解鱼类先天性免疫系统和免疫机制，也为鱼类病害的免疫防治及抗病毒药物研发提供理论基础和基因资源。

干扰素诱导的小分子跨膜蛋白IFITM（Interferon-inducible transmembrane）是哺乳类新鉴定的抗病毒天然免疫因子。从病毒诱导的牙鲆细胞中分离了IFITM基因，它具有哺乳类同源基因保守的结构域和相似的三维结构。两种水生动物病毒即蛙虹彩病毒RGV (Rana grylio virus) 和大菱鲆弹状病毒SMRV（Scophthalmus maximus rhabdovirus）均能诱导牙鲆组织和培养细胞中IFITM的表达上调。该基因的启动子包含典型的干扰素刺激效应元件ISRE，因而能被病毒诱导激活。过量表达该基因能抑制病毒在细胞中的复制，而转染基因特异的小干扰RNA导致细胞对病毒的敏感性增强。进一步研究显示，IFITM能抑制病毒进入宿主细胞。结合突变分析发现，IFITM能通过N端结构域定位于高尔基体，进而发挥抗病毒功能。该研究结果证实IFITM在低等脊椎动物鱼类的抗病毒免疫反应中发挥重要作用。