RIG-I 是一种模式识别受体,它能够识别外源性病毒 RNA(dsRNA),之后 RIG-1 的半胱天冬酶募集结构域(CARD)通过 TRIM25 进行 K63 连接的泛素化。 TRIM25 的 RING 和 SPRY 结构域介导其与 RIG-I 的相互作用最后通过 IRF3 的细胞内信号传导途径来产生 IFN。虽然也可以激活 NF-kB 信号通路,但 「VSV infection is a weak NF-kB inducer」(文章中有提到)。 Progress in Biochemistry and Biophysics 2013,40(5): 397~405 我们首先来看下这篇文章的模式图,外源性 RNA 病毒入侵后,大量产生的 IFN-I 可以诱导机体产生 lnc-Lsm3b,而 lnc-Lsm3b 可以与外源性 RNA 病毒竞争性结合 RIG-I 并且使其构象发生改变,最终使 IFN-I 产生减少来维持免疫稳态。 我们再先来看一下这篇文章的 Highlights 与 Figures 之间的联系。 一共 4 点 Highlights,前两点主要说的是 lnc-Lsm3b 与表型之间的关系,而后面两点主要是在概括机制上的内容。 接下来我们主要来看一下 figures 部分。 Figurees1&S1 作者是怎么找到这条 lncRNA 的呢?作者将 RIG-I 拉下来的蛋白去做了 RIP-seq,然后得到了 TOP30 的 lncRNAs。 那么这 30 个中哪个是我们想要的呢?接下来对这 30 个 lncRNAs 在小鼠的腹腔巨噬细胞中进行了 knock down,发现只有 lncRNA NONMMUT057981 这条 lncRNA(上图黑箭头所示)在 knock down 之后 VSV-induced IFN-β是上升的。 对比上图结果来看,差异性好(排在第四位)而且在病毒未感染细胞中不结合 RIG-I,哇塞,这不就是我们想找的理想中的 lncRNA 吗? 而 RIP-seq 的三代测序结果发现,这条 lncRNA 含有 Lsm3 内含子和外显子的部分序列,而在 Lsm3 基因形成的 lncRNA 有两种形式,一个是 lnc-Lsm3a,一个是 lnc-Lsm3b。 那么这两个哪一个是最终起功能的呢?实验结果发现,将 293T 细胞中只导入有 lnc-Lsm3a 的载体,检测表达时发现该体系中细胞中的 lnc-Lsm3b 却比 lnc-Lsm3a 要高很多;只导入 lnc-Lsm3a 的突变体,检测表达时却发现该体系中细胞中只有 lnc-Lsm3a。 这些实验结果表明,lnc-Lsm3a 是 lnc-Lsm3b 前体,lnc-Lsm3b 是 Lsm3 基因座上唯一的成熟 lncRNA。 之后又对 lnc-Lsm3b 在病毒感染后是否会上调进行了分析,发现无论是细胞层面还是动物层面,与作者设想的完全一致。进一步实验验证与结构分析发现,IFN-I 可以作用于 lnc-Lsm3b 的启动子区来促进其表达。 RIP 可以证明蛋白与 RNA 结合,那 RNA 与这个蛋白结合吗?作者又做了 RNA-pull down 实验,证明 lnc-Lsm3b 是与 RIG-I 结合的。接下来又是一波常规操作,既然找到了一条 lncRNA,就得证明这一定是一条 lncRNA,两个方面:1. 位于胞浆;2. 非编码功能 Figures2&3 紧接着作者去证明了 lnc-Lsm3b 是否会抑制 RIG-I 介导的信号通路,分别做了 si,knock down 以及 rescue 多方位去证明,而且 WB 结果显示 lnc-Lsm3b 敲减的细胞中 p-IRF3 显著增强。 而动物实验也证明 lnc-Lsm3b 缺陷的小鼠 IFN-I 的产生显著升高。
Figures4&5 分别来去证明 lnc-Lsm3b 和 RIG-I 各自的什么部分与对方结合,证明的过程中采取了突变或截断体的方法。 Figures6&7 主要是探索机制上的内容。首先,lnc-Lsm3b 可以抑制 CARDs 的释放,使得 RIG-I 在病毒刺激的时候处于一种 「抑制」 的构象,同时干扰 CARDs 与 MAVS 的结合。 随后又证明了 lnc-Lsm3b 可以抑制由 TRIM25 介导的 K63 连接的 RIG-I 泛素化以及抑制 RIG-I 与 MAVS 的结合。此外,lnc-Lsm3b 完整的二级结构是 RIG-I 活化的抑制所必需的。
最后,这篇文章的主要思路如下: 总结一下,作者找到了一条自我识别的 lncRNA,并且以负反馈的机制发挥作用来限制固有免疫应答从而维持稳态。 文章巧妙地将 lncRNA 研究方法应用在 RIG-I 为中心的这种免疫模型之中,为控制自身免疫性炎症性疾病提供了一种潜在的治疗策略。 ————————分割线———————— 【丁香通 2018 年第 7 期 0 元专场】
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