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我科学家发现病毒核酸的模式识别受体,高成江

日期:2019-10-01编辑作者:科技科学

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[本站讯]近日,山东大学基础医学院免疫学系高成江教授课题组的研究成果“E3 ubiquitin ligase RNF128 promotes innate antiviral immunity through K63-linked ubiquitination of TBK1”(E3泛素连接酶RNF128通过K63位泛素化修饰TBK1促进抗病毒反应)在《自然免疫学》(《Nature Immunology》)上发表。该文章以山东大学为第一作者和独立通讯作者单位,高成江教授为通讯作者,博士研究生宋冠华为第一作者。《自然免疫学》(《Nature Immunology》)作为免疫学领域顶级期刊之一,五年影响因子为23.4。该论文的发表标志着山东大学在抗病毒免疫调控领域的研究已达到国际先进水平。  天然免疫反应是宿主在病原微生物感染后第一时间开启的重要防御措施。宿主细胞受到病毒感染后,细胞内的模式识别受体(PRRs)识别病毒的病原相关分子模式(PAMPs),起始复杂的天然免疫信号转导事件,诱导I型干扰素、促炎性细胞因子和其它一些下游抗病毒效应蛋白的表达,进而这些细胞因子和效应蛋白可通过活化炎症反应和适应性免疫,抑制病毒的复制,清除病毒感染。高成江教授课题组发现病毒感染可诱导泛素连接酶RNF128表达;RNF128可通过对抗病毒信号通路中的关键激酶分子TBK1进行K63位泛素化修饰,进而促进TBK1激酶的活化和I型干扰素的分泌,抑制病毒的复制;体内实验进一步证实RNF128缺陷小鼠更易被RNA病毒(VSV)和DNA病毒(HSV-1)所感染。这一研究成果拓展了RNF128在免疫反应调控中的功能,证实RNF128除了在适应性免疫中调控T细胞的功能之外,也能调控RNA病毒和DNA病毒感染的天然免疫信号通路;同时,本研究还发现了调控TBK1进行K63位泛素化修饰的关键泛素连接酶,完善了抗病毒天然免疫信号转导的调控网络。  高成江教授为国家杰出青年科学基金获得者,山东省“泰山学者”特聘教授,现任山东省感染与免疫重点实验室主任。本研究得到国家自然科学基金杰出青年基金等项目资助。  文章链接:澳门威斯尼人平台,)

4月3日,中国科学技术大学教授吴缅研究组在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上在线发表题为The lncRNA Neat1 promotes activation of inflammasomes in macrophages 的研究论文。

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在固有免疫反应中,巨噬细胞通过协调炎症反应发挥重要的功能。炎症小体是由胞浆内模式识别受体参与组装的多蛋白复合物,是炎症反应的关键效应器。炎症小体能够识别病原相关分子模式或宿主来源的危险信号分子,招募和激活促炎症蛋白酶caspase-1。而活化的caspase-1切割IL-1β和IL-18的前体,产生相应的成熟细胞因子。炎症小体的活化还能够诱导细胞的炎症坏死,即焦亡(pyroptosis)。炎症小体活化与多种人类重大疾病的发生有着密切的关系。目前已发现的炎症小体主要有NLRP1、NLRP3、NLRC4和AIM等。但是关于炎症小体组装以及其中的调控机制的了解还不是很清晰。长非编码RNA作为生命科学领域研究的热点分子,在参与调控炎症小体激活的研究中鲜有报道。

本报讯 近日,记者从中国农业科学院哈尔滨兽医研究所获悉,该所动物病原监测与流行病学研究创新团队在国际上率先发现一个新的病毒核酸模式识别受体——RNA解旋酶19A,并阐明了该受体识别病毒核酸、激活炎症小体、促进炎症细胞因子的分泌分子机制。

吴缅研究组发现受低氧诱导因子HIF-2α转录激活的lncRNA Neat1可以直接参与炎症小体的组装和激活,Neat1通过其5’端与caspase-1 p20亚基直接结合,既可以结合在pro-caspase-1上稳定炎症小体复合物的组装,也可以结合在成熟的caspase-1四聚体上增加其稳定性和酶活性。在巨噬细胞中,Neat1通过以上途径促进炎症小体的组装激活,增加成熟caspase-1四聚体的形成,从而上调促炎因子IL-1β和IL-18的成熟和分泌,并促进细胞焦亡。此外,在相关药物的诱导下,Neat1基因敲除小鼠较野生型小鼠表现出更低水平的腹膜炎和肺炎,进一步从体内证明了Neat1具有促进炎症反应的功能。

据悉,先天免疫系统能够快速识别外界病原体物质以及自身的危险信号进而提供有效的保护。在病原微生物的入侵过程中,宿主的模式识别系统能够快速识别病原微生物的组分并启动天然免疫应答和炎症反应。

美国宾夕法尼亚大学教授杨小鲁是该文的共同通讯作者,吴缅研究组的博士研究生张鹏飞和曹利勉为该论文的共同第一作者。中国科大教授周荣斌在该项目的研究过程中给予了帮助。该研究得到基金委、科技部和中科院的基金资助。

该团队研究员翁长江以高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒感染猪肺泡巨噬细胞为研究模型,经过3年多的努力,在病毒核酸模式识别的鉴定上取得重要研究成果。他们发现高致病性蓝耳病病毒感染或蓝耳病毒核酸能够激活炎症小体,诱导强烈的炎症反应。研究人员发现了一种新的病毒核酸模式识别受体——RNA解旋酶19A。该受体能识别病毒核酸,激活炎症反应信号通路,促进炎症细胞因子的分泌。该模式识别受体通过与病毒核酸和炎症小体分子相互作用,在病毒核酸和炎症小体之间起到了桥梁作用,该研究阐明了病毒感染激活炎症反应的关键机制。

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据团队成员李江南博士介绍,“鉴别宿主细胞中识别病毒RNA的模式识别受体是当代病毒学和免疫学领域的热点和难点。因此,该研究不仅对高致病性蓝耳病感染诱导的炎症反应有重要意义,也为其他病毒诱导炎症的分子机理研究提供借鉴。”该成果将为广谱高效的抗病毒炎症药物的研发提供新的靶标。

长非编码RNA Neat1促进炎症反应的机制示意图

《中国科学报》 (2015-12-16 第6版 科研)

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