蛋白磷酸酶PP1和RAF激酶抑制蛋白RKIP在模式识别受体信号中的调控作用及分子机制

1、蛋白磷酸酶PP1和RAF激酶抑制蛋白RKIP在模式识别受体信号中的调控作用及分子机制Toll样受体(TLRs)是一类重要的模式识别受体,主要表达于巨噬细胞和树 突状细胞外表 , 特异性识别病原体中特定的分子结构 , 激活下游的信号通路 , 最终 激活天然免疫细胞产生炎性因子和I型干扰素，构成机体免疫系统抵御病原体入 侵的第一道屏障。TLRs不仅启动天然免疫应答，控制炎症反响的性质、强度和持 续时间 , 还可以调节获得性免疫应答的强度和类型。所以,TLRs信号过度活化或者活化缺乏会导致机体免疫功能异常和疾病的 发生。到目前为止，对TLRs信号通路调控的分子机制还没有完全研究清楚，因此, 对TLR

2、s信号转导调控机制的深入研究具有重要的理论意义和应用价值。蛋白磷酸酶在免疫应答中的调控作用受到越来越多的重视。蛋白磷酸酶1(PP1)在细胞中广泛表达，在细胞存活和分化等方面具有重要的调控作用，但是 到目前为止PP1在TLRs信号活化诱导的天然免疫反响中的作用尚不是十分清楚。我们研究发现 , 在小鼠巨噬细胞中 ,PP1 以磷酸酶依赖的方式显著抑制由TLRs3 TLRs4和TLRs9活化引起的MAPK以及NF-k B信号通路的活化,进一步影 响了下游TNF-a和IL-6这些炎性细胞因子的产生。 进一步研究发现PP1通过作 用于TLRS/IL-1R通路中关键分子TGF-B活化激酶1(TAK1)丝氨酸

3、412位点的磷 酸化负向调控TLRs信号转导过程。在这个过程中PP1调节亚基DNA损伤诱导蛋白34(GADD34介导了 PP1特异 性与TAK1相互作用，将其丝氨酸412位点去磷酸化。GADD34勺表达抑制会显著 影响PP1与TAK1的结合,从而影响下游信号通路活化以及炎性因子的产生。综上,我们的研究发现了 PP1负向调控巨噬细胞中TLRs触发的炎性细胞因子 产生,证明了 PP1是通过其调节亚基GADD3特异性作用于TAK1分子丝氨酸412位点的去磷酸化，防止TLRs触发的免疫应答反响过度的持续活化，保护机体在炎 症反响过程中维持稳态。我们的研究结果为进一步了解 TLRs通路的精细调控提 供了

4、新的思路。病毒感染是威胁人类健康的重要危险因素之一。在抗病毒天然免疫反响中 , 模式识别受体维甲酸诱导的基因I样受体RLRs,包括RIG-I和MDA可以识别胞 浆中的病毒 RNA。常用于活化RIG-I信号的RNA病毒有水泡口炎病毒VSV、仙台病毒SeV 等。而DNA病毒被相应的DNA识别受体如DAI,AIM2等识别。病毒RNAR别受体和DNAR别受体活化后通过招募接头分子 MAV或者STING 活化下游TBKl等分子激活下游信号,引起IRF3的核转位,最终引起I型干扰素和 炎性因子的产生,激发机体抗病毒免疫反响。在本研究中,我们发现RAF激酶抑制 蛋白RKIP正向调控抗病毒天然免疫反响。干扰或

5、者敲除小鼠巨噬细胞中 RKIP的表达，显著抑制了病毒感染引起的I 型干扰素的产生。小鼠巨噬细胞株中过表达 RKIP那么促进了病毒感染诱导的I型 干扰素的产生。在RKIP基因缺陷的小鼠巨噬细胞中 VSV的滴度显著升高,RKIP基因敲除小 鼠的肝脏、脾脏和肺脏组织中 VSV的复制率和滴度较对照组小鼠显著增加，血清 中的I型干扰素的产生明显降低。 机制研究发现在病毒感染的情况下,RKIP分子 通过靶向作用于TBK1分子,促进TBKl的自身磷酸化,进而促进下游I型干扰素的 产生 , 发挥抗病毒功能。进一步研究发现RKIP促进TBKl活化和抗病毒的功能依赖于其丝氨酸 109 的磷酸化。有趣的是，TBKI分子磷酸化RKIP丝氨酸109位点,当RKIP的丝氨酸109位点磷酸化后显著促进RKIP与TBK1的相互作用,进一步促进了 TBK1的活化, 诱导I型干扰的产生，发挥抗病毒功能。我们的研究结果首次揭示了 TBK1与RKIP之间存在的正反响调节效应,为深 入了解抗病毒反响的