MITA(也称为 STING)是一种位于内质网的衔接蛋白,可介导 DNA 触发的先天免疫反应,并与自身免疫性疾病和肿瘤发生密切相关。 MITA 受翻译后修饰的调控,但转录后机制如何参与 MITA 的调控仍是未知数。
2021年6月22日,武汉大学舒红兵团队在Cell Discovery 在线发表题为“The RNA-binding protein LUC7L2 mediates MITA/STING intron retention to negatively regulate innate antiviral response”的研究论文,该研究将 RNA 结合蛋白 LUC7L2 鉴定为 DNA 病毒触发的先天免疫反应的负调节因子。LUC7L2 缺陷小鼠表现出对致死性单纯疱疹病毒 1 (HSV-1) 感染的抵抗力,并降低了大脑中的 HSV-1 负荷。
从机制上讲,LUC7L2 直接与 MITA Pre-mRNA 的内含子 3 结合,抑制其剪接并促进其无义介导的衰变,导致其在蛋白质水平上下调。LUC7L2 缺陷细胞的 MITA 水平显著增加,导致先天抗病毒反应增强。最后,在 HSV-1 感染后诱导了 LUC7L2。总之,该研究结果揭示了一种反馈负转录后调节机制,用于调节 MITA 介导的对病毒和异常细胞 DNA 的先天免疫反应。
先天免疫系统是宿主抵御微生物感染的第一道防线。在微生物感染后,细胞模式识别受体 (PRR) 识别结构上保守的微生物成分,称为病原体相关分子模式 (PAMP),它触发一系列信号事件,导致 I 型干扰素 (IFN)、促炎细胞因子和其他下游先天免疫效应物。这些下游效应子介导微生物复制的抑制、感染细胞的清除和适应性免疫反应的促进。
来自入侵的 DNA 病原体或错误定位的细胞和线粒体 DNA 的细胞溶质 DNA 是 PAMP 的主要类型,可启动先天免疫反应。胞质 DNA 由环状 GMP-AMP (cGAMP) 合酶 (cGAS) 感知,该酶利用 GTP 和 ATP 作为底物合成 cGAMP。cGAMP 作为第二信使,与位于 ER 的衔接蛋白 MITA(IRF3 激活的介体)结合,也称为 STING(干扰素基因的刺激物)。与 cGAMP 结合后,MITA 发生寡聚化并通过 ER-高尔基体中间隔室 (ERGIC) 和高尔基体从 ER 转移到核周点状结构。在运输过程中,MITA 招募激酶 TBK1 和 IKK,导致转录因子 IRF3 和 NF-κB 的激活以及下游效应基因的诱导。
MITA 的结构构型、蛋白质水平、活性和细胞定位受辅助因子和各种翻译后修饰的调节,例如磷酸化、多泛素化和 sumoylation。已经表明,MITA 的转录是由 I 型 IFNs 诱导的,而 LSm14a 对维持树突状细胞 (DC) 中成熟的 MITA mRNA 水平很重要。
由于外显子跳跃/包含、替代 3' 和 5' 剪接位点选择或内含子保留 (IR),大多数多外显子基因 (~95%) 具有不止一种剪接形式。IR 已成为以前被低估的转录后调控机制。与其他两个可选剪接事件不同,IR 很少有助于蛋白质组学多样性。然而,除了少数例外,控制 IR 事件并因此可能影响细胞基因表达程序的因素仍然是个谜。
在这项研究中,将假定的 RNA 结合蛋白 LUC7L2 鉴定为 MITA 介导的先天免疫反应的负调节因子。LUC7L2 缺陷导致在体外和体内对 DNA 病毒或合成 DNA 的先天免疫反应增强。从机制上讲,LUC7L2 与 MITA 基因的内含子 3 结合并导致保留。LUC7L2 缺陷导致 MITA mRNA 和蛋白质水平增加,从而介导先天免疫反应的增强。此外,LUC7L2 在 DNA 病毒感染后被诱导。总之,该研究结果表明,LUC7L2 介导的 MITA IR 代表了对胞质 DNA 的先天免疫反应的重要反馈负调节机制。
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