马氏珠母贝干扰素调节因子2对肌肉生长抑制素的调控机制

Interferon regulatory factor (IRF), one of the important transcriptional factor family, regulates the physiological processes including immunity and growth in many cells. Myostatin (MSTN), a member of the transforming growth factor-beta (TGF-β) superfamily, is a negative regulator of skeletal muscle growth. By far, the study of the direct connection and action between IRF and Myostatin gene is not available, and the study of IRF and Myostatin function in invertebrate is quite limited. the mechanism of interaction between them was neglected. Therefore, based on pearl oyster Pinctada fucata，the project will confirm that PfIRF2 is one of members of IRF2 family, and by studing regulation of PfIRF2 on PfMSTN, explore the link and the function mechanism between IRF2 on MSTN. These results will enhance the knowledge of PfIRF2 and PfMSTN function, which is benefit to not only investigate molecular mechanism and function of the related genes on the immunity and growth in pearl oyster and invertebrate, but also provide a base of molecular signal pathway for IRF and MSTN.

干扰素调节因子（Interferon regulatory factor，IRF）是一类重要转录因子蛋白家族，能调控包括免疫、生长与分化在内多种细胞生理过程。肌肉生长抑制素（Myostatin，MSTN）作为TGF-β生长因子家族成员，能负调控骨骼肌生长发育。但IRF和MSTN之间的直接联系和作用研究未曾开展，而无脊椎动物中对IRF和MSTN功能研究很有限。本项目以马氏珠母贝（Pinctada fucata）为研究对象，证明PfIRF2为转录因子IRF2家族成员，并通过研究PfIRF2对PfMSTN的调控，探讨IRF2和MSTN之间的作用机制。这些研究结果加深了PfIRF2和PfMSTN功能的理解，有助于更好的探索相关基因在马氏珠母贝乃至无脊椎动物免疫、生长等方面的分子机制和作用，还可为进一步研究IRF和MSTN信号通路提供基础。

无脊椎动物中对干扰素调节因子（Interferon regulatory factor，IRF）和作为TGF-β生长因子家族成员肌肉生长抑制素（Myostatin，MSTN）研究相对有限，两者之间相互作用研究更是未曾开展。项目从以下三方面对马氏珠母贝干扰素调节因子PfIRF-2和肌肉生长抑制素PfMSTN（包括它们的对应的长链非编码RNA，long noncoding RNA，lncRNA）之间的作用开展了研究：1）细胞水平上，重组PfIRF-2蛋白可激活pGL3MSTN、pGL3lncMSTN相关报告基因，显示细胞水平上PfIRF-2可调控PfMSTN，而重组lncMSTN蛋白对自身相关报告基因的也调控作用；2）在体水平上，PfIRF-2、lncIRF-2a、lncIRF-2b和lncMSTN干扰都可降低lncMSTN和PfMSTN表达量，lncMSTN干扰后也可反过来降低PfIRF-2和lncIRF-2a表达量，显示两者之间可能存在相互调控作用；植核后，小片组织PfIRF-2与其他基因/转录本之间的表达并未显示明显的线性关系；同时，LPS和Poly I:C刺激下（0~72 h），肝胰腺组织里PfIRF-2并不参与调节PfMSTN mRNA的表达，由于后者在免疫刺激下并没显著变化。3) 相关研究，如PfIRF-2和 PfMSTN基因结构及其相应的长链非编码RNA位置及序列、植核不同时间点的转录组等。以上这些结果进一步加深了对PfIRF-2和PfMSTN之间调控作用的理解，也可为在贝类乃至其他物种研究IRF-2和MSTN作用提供借鉴和参考。后续可进一步研究lncIRF-2a、lncIRF-2b和lncMSTN重组蛋白对pGL3PfIRF-2、pGL3lncIRF-2a、pGL3lncIRF-2b、pGL3MSTN、pGL3lncMSTN等相关报告基因的作用，以及MSTN干扰对相关基因/转录本的影响，有助于更好阐明PfIRF-2、lncIRF-2a、lncIRF-2b和PfMSTN、lncMSTN之间的相互作用网络和作用细节。