Tis11介导的天然免疫关键基因的转录后调控对果蝇共生菌群平衡的重要调节作用

具有种间保守性的天然免疫对机体自身保护性免疫与维持共生菌群平衡至关重要也极受研究重视。在果蝇天然免疫的关键抗菌肽基因研究中，我们发现Tis11蛋白选择性结合不同抗菌谱及瞬时表达特性的含ARE元件的抗菌肽mRNA，并调控mRNA稳定性和表达，揭示严格而多样的转录后调控作用更为及时且有效，可能产生动态的可控的针对性抗菌作用，可为维持共生菌群的平衡提供精细调控的分子基础与必要控制途径。.在此基础上将以分子、细胞和整体实验，阐明Tis11与抗菌肽mRNA的ARE调控元件相互作用的分子基础和生化特性，辨析参与调控复合物的其他RNA调控因子，表明Tis11与抗菌肽mRNA表达的组织器官分布关系，并以转基因整体实验确证Tis11的体内组织特异表达对抗菌肽基因表达的转录后调控及体内共生菌群产生的作用，揭示Tis11介导的天然免疫关键抗菌肽基因的转录后调控对果蝇共生菌群平衡的重要调节作用的分子机制和作用规律

具有种间保守性的天然免疫对机体自身保护性免疫与维持共生菌群平衡至关重要也备受研究重视。果蝇天然免疫的关键抗菌肽基因研究揭示Tis11蛋白选择性结合不同表达特性的含ARE元件抗菌肽mRNA，并调控mRNA稳定性和表达。基于过去的发现，我们认为严格而多样的转录后调控作用更为及时且有效，可能产生动态的可控的针对性抗菌作用，可为维持共生菌群的平衡提供精细调控的分子基础与必要控制途径。因而，本课题采用以RNA-蛋白质的相互作用为基础的基因转录后调控研究技术体系，结合RNA干扰、细胞转染和果蝇遗传操作等分子、细胞和整体水平的研究手段，研究Tis11在介导天然免疫关键抗菌肽基因的转录后调控及果蝇共生菌群平衡中的重要调节作用的分子机制和作用规律。通过RNA结合蛋白及突变体过表达对果蝇体内抗菌肽CecA1转录后表达调控作用及作用部位分析，突变体失去调节CecA1的作用，显示了Tis11的锌指结构在mRNA—蛋白质相互作用中发挥不可或缺的影响，突变的关键位点对转录后调控有重要作用。利用Gal4/UAS系统表达RNA干扰序列获得Tis11敲低的果蝇，干扰Tis11表达后，果蝇三龄幼虫和成虫的内源抗菌肽CecA1 mRNA 含量成倍上升，下调Tis11表达对果蝇成虫的抗菌肽CecA1表达产生相似作用，表明Tis11在果蝇体内对抗菌肽表达有很强的负调节作用；针对果蝇肠道的检测也看到类似的Tis11调节抗菌肽表达作用；而RNA干扰ELAV表达导致果蝇三龄幼虫和成虫体内CecA1 mRNA 表达下降；与Tis11不同，ELAV对果蝇内源抗菌肽CecA1的表达具有正向调节作用。进一步研究显示，Tis11干扰的果蝇肠道菌与非Tis11干扰果蝇肠道菌相比有增有减，发生不同程度不同方向的变化，调节抗菌肽表达的Tis11影响果蝇肠道内共生菌平衡。通过检测不同外源菌、不同方式感染不同品系果蝇引起的体内抗菌肽表达与存活情况的改变，表明干扰 Tis11表达引起免疫刺激后抗菌肽表达增强及果蝇存活率的下降；在饲喂感染试验中，Tis11的介导作用对绿脓杆菌引起的抗菌肽mRNA升高和存活率变化最为明显，揭示Tis11 在介导损伤及细菌感染引起的内源抗菌肽mRNA水平和/或存活变化中的作用。上述研究在深入阐明RNA结合蛋白调控的天然免疫在影响内源抗菌肽表达及体内菌群变化的关键作用及分子机制方面具有重要意义。