Piasy抑制I型干扰素转录的分子机制研究

Type I interferons constitute a class of pluripotent glycoproteins which are secreted by a variety of cells as a response to microorganism infection. They have been implicated in anti-viral and anti-cancer functions and immunological regulation, however, overexpression of type I interferons can cause cytotoxity, inflammatory and autoimmune damages. There are still numerous unknown questions regarding the complicated signaling pathways regulating their expression. .Since our preliminary data strongly supports that Piasy not only inhibits IRF7 transcriptional activity but also regulates H3K4me3 level on the INFbeta gene, we will search the Piasy interacting proteins, which form an inhibitory complex on type I interferon genes by using affinity chromatography and mass spectrometry. Furthermore, we will explore how Piasy and its associated proteins regulate IRF7 activities and epigenetic changes on type I interferon genes. Understanding the transcriptional regulation of type I interferons will provide practical significance for immune therapy and inflammatory or antoimmune damage prevention.

I型IFNs是机体细胞应对病原微生物感染或各种生物诱生作用产生并分泌的一类具有多种生物活性的糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用，但I型IFNs的过度表达能带来细胞毒性、炎性损伤和自身免疫损伤等有害作用。I型IFNs错综复杂的信号调控通路，尤其是转录调控机制仍然有许多未知的环节。.本课题的前期工作发现：Piasy不仅可抑制IRF7转录活性，而且可调控IFNbeta基因H3K4me3水平，故本课题拟使用亲和色谱、质谱和蛋白质功能研究相关技术，研究Piasy抑制I型IFNs转录的相关功能蛋白，从转录因子和表观遗传学角度阐明Piasy调控I型IFNs转录的作用机制，能为通过调控I型IFNs表达，进行抗病毒和抗肿瘤的免疫治疗和预防炎症、自身免疫损伤提供理论依据。

I型干扰素是机体细胞应对病原微生物感染或各种生物诱生剂作用产生并分泌的一类糖蛋白，具有抗病毒和抗肿瘤的作用。然而，其过度表达会导致宿主细胞病理性免疫。我们的前期研究发现Piasy可以抑制MEF细胞中I型干扰素转录，但并未对其机制进行深入研究。H3K4me3是一种标志转录启动子活化水平的组蛋白修饰。我们的研究发现在用poly(I:C)转染时，Piasy降低I型IFN基因H3K4me3的水平。同时，通过筛选已知的H3K4me3酶，发现唯有Rbp2与Piasy相互作用。过表达Rbp2抑制I型干扰素的转录，下调Rbp2可促进I型干扰素转录。重要的是，共表达Rbp2与Piasy抑制I型干扰素转录的效应明显强于单独过表达Rbp2或Piasy。我们的实验证实了：Rbp2通过自身的Jmjc结构域与Piasy的PINIT结构域相互作用，此二结构域与抑制I型干扰素基因H3K4me3水平和I型干扰素转录的结构域相同。另外，Rbp2的组蛋白去甲基化酶缺失突变体Rbp2H483G/E485Q并无抑制I型干扰素转录的功能, 而DNA结合缺失突变体Rbp2K152E却有。我们的研究结果表明：Piasy 可能通过Rbp2介导的对I型干扰素基因区H3K4me3水平的下调来抑制其转录，从而避免过度免疫应答。我们的研究可能为治疗TLR诱导的I型干扰素的过度表达而引起的自身免疫性疾病提供新的理论基础。