Rig-I在免疫球蛋白IgG3类别转化及Nf-kb1蛋白质翻译中的作用机制研究

Rig-I是近年来在抗病毒研究领域研究中受到很大关注的蛋白质之一，研究表明它是细胞内病毒受体，它与Mda-5均为RLR家族中的主要成员，是细胞浆内识别病毒RNA的感知元件。本实验室构建了Rig-I基因敲除小鼠，并对其表型做了初步分析，结果发现除抗病毒障碍外，Rig-I基因敲除小鼠还有粒细胞的过度增殖、巨噬细胞的吞噬障碍、易发结肠炎及易被条件致病菌感染等新的表型。而免疫球蛋白IgG3类别转换（CSR）障碍导致的血清IgG3降低则是导致其感染的主要原因之一，进一步的实验证据提示Rig-I是通过调控Nf-kb1蛋白的表达调控IgG3的CSR。本研究将通过一系列的实验进一步阐明Rig-I调控Nf-kb1蛋白质翻译以及IgG3CSR的分子机制。课题的成功完成将首次证实Rig-I对内源性mRNA所发挥的转录后调控作用，对进一步深入了解Rig-I基因的生物学功能，发现蛋白质表达调控的新模式具有重要意义。

Rig-I(Retinoic acid-inducible gene I)是近年来在抗病毒研究领域中受到广泛关注的蛋白质之一，它是细胞内病毒受体，主要识别病毒源性5’端带有三磷酸基团的单链及短的双链RNA，通过募集适配蛋白IPS-1激活下游IRF3和NFKB信号通路，诱导I型干扰素和细胞炎性因子释放等固有抗病毒免疫反应。课题组为深入研究该基因功能，构建了Rig-I基因敲除小鼠，并对其表型做了初步分析。结果发现除抗病毒障碍外，Rig-I基因敲除小鼠还有易发结肠炎、粒细胞的过度增殖、巨噬细胞的吞噬障碍、及易被条件致病菌感染等新的表型。其中免疫球蛋白IgG3类别转换（CSR）障碍导致的血清IgG3降低则是导致其感染的主要原因之一。后续研究发现在IgG3 CSR过程中发挥重要作用的Nf-kb1/p50及其前体p105蛋白在Rig-I基因敲除小鼠中表达明显下降但其mRNA水平则无明显差异。究其原因，发现Rig-I 蛋白可以与Nf-kb1 mRNA 的3’非翻译区(untranslated regions, UTR)结合并募集核糖体相关成分RPL13、RPL8、18S 及28S RNA 等，从而促进Nf-kb1 蛋白质翻译。RNA 免疫沉淀并结合生物信息学分析证实，Rig-I 与Nf-kb1 mRNA 结合的结构基础为存在于3’-UTR mRNA 的3 段分别以串联形式存在的motif 形成的相对保守的空间结构。以上结果说明Rig-I 蛋白不仅能够识别结合外源性病毒 RNA，而且能够与细胞内源性Nf-kb1 mRNA结合，调控其蛋白翻译和Nf-kb 活性。这些发现为研究Rig-I 在抗病毒之外的生物学功能提供了新的思路和研究基础。