Raf-1激酶抑制蛋白RKIP/PEBP1在抗病毒天然免疫中的调控作用及分子机制

Understanding the interaction of virus invading and the host innate immune response and the mechanism underlined the virus escaping host innate antivirus immunity is very important to explore the novel anti-infection medicine. We had identified VSV induced the Raf kinase inhibitor RKIP/PEBP1 dephosphorylation at Ser 109 in peritoneal macrophage by phosphoproteomics approach. Our preliminary research showed that RKIP promotes VSV-induced production of type I interferon and inhibits VSV replication in macrophage. RKIP S109A mutant in which 109 serine was mutated into alanine to mimic nonphosphorylation lose the anti-virus function. These results indicate RKIP and RKIP 109 phosphorylation play important role in anti-virus innate immunity, Using the RKIP knockout mice, we will further explore the role of RKIP and RKIP 109 phosphorylation in the anti-virus immune response and related molecular mechanisms. Also, we will work on the mechanisms and physiological/pathological significance involved in the phosphoryaltion /dephosphorylation of RKIP Serine 109 induced by virus infection. All these information will help to clarify the physiological and pathological function of RKIP and provide novel regulatory mechanisms for anti-viral immune response and may provide new targets for the treatment of virus infection.

深入理解病毒侵染与宿主天然免疫应答的相互调控与病毒逃逸机制是开发新型、高效抗感染药物的重要基础。我们通过质谱分析等技术鉴定到病毒感染的巨噬细胞中，Raf激酶抑制蛋白RKIP/PEBP1的109位丝氨酸发生去磷酸化。初步实验显示RKIP促进VSV病毒诱导的I型干扰素的产生从而抑制病毒的复制，而RKIP S109A（Ser突变成Ala模拟去磷酸化）则失去上述功能。提示RKIP及其109位丝氨酸的磷酸化在抗病毒固有免疫中发挥重要的作用。本项目将利用RKIP敲除小鼠、基因转染、RNA沉默等技术明确RKIP及RKIP109 磷酸化对抗病毒固有免疫反应中的调控作用及分子机制，同时探讨病毒调控RKIP S109磷酸化/去磷酸化的作用机制和生理、病理意义。本项目地完成可进一步丰富RKIP分子的生理功能，并提出新的抗病毒调控分子/调控位点，为寻找抗病毒感染分子靶标提供理论依据。

病毒感染是威胁人类健康和生存最危险的因素之一，其不断变异的特性以及新型未知病毒的出现是现代医学和生命科学所面临的巨大挑战。我们研究发现RAF激酶抑制蛋白RKIP正向调控抗病毒天然免疫反应。干扰或者敲除小鼠巨噬细胞中RKIP的表达，显著抑制了病毒感染引起的I型干扰素的产生。小鼠巨噬细胞株中过表达RKIP则促进了病毒感染诱导的I型干扰的产生。RKIP基因敲除小鼠血清中的I型干扰素的产生明显降低，肝脏、脾脏和肺脏组织中VSV的复制率和滴度较对照组小鼠显著增加。机制研究发现在病毒感染的情况下，RKIP分子通过靶向作用于TBK1分子，促进TBK1的自身磷酸化，进而促进下游I性干扰素的产生,发挥抗病毒功能。进一步研究发现RKIP促进TBK1活化和抗病毒的功能依赖于自身丝氨酸109的磷酸化。TBK1分子磷酸化 RKIP丝氨酸109位点，当RKIP的丝氨酸109位点磷酸化后，磷酸化状态的RKIP与TBK1的结合增强,进一步促进了TBK1的活化,诱导 I型干扰的产生,发挥抗病毒功能。我们的研究结果首次揭示了TBK1与RKIP之间存在的正反馈调节效应，为深入了解抗病毒反应的分子机制提供了新的思路。此外，我们的研究发现了RKIP分子正向调控机体抗病毒天然免疫反应的新功能，为RKIP分子在病毒感染性疾病中的应用提供实验依据，为我们深入了解RKIP生物学功能提供新思路，并提出了一种新的机体抵抗病毒感染，防止病毒免疫逃逸的新机制.