ウイルス感染及び二本鎖RNAによるIFN-βの発現制御メカニズムの解析

病毒感染和双链RNA调控IFN-β表达的机制分析

基本信息

批准号：
08J06663
负责人：
岡崎朋彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06663/
关键词：
Apoptosis Interferon IPS-1 IFN MAP kinase Viral infection

项目摘要

IPS-1はIFN産生、そして細胞死の誘導といった多彩な機能を介して抗ウイルス応答に貢献するが、IPS-1の活性がどのように制御されているのかは不明である。本研究では、IPS-1の翻訳後修飾に注目し、LC-MS/MSを用いてIPS-1の新規翻訳後修飾:γ-カルボキシル化を見出した。そして、その翻訳後修飾がIPS-1の機能制御に関わる可能性について検討した。まず、γ-カルボキシル化サイトにアラニン変異を導入した変異体IPS-1 4Aの機能を検討した。IPS-1の過剰発現によってIFN-β産生に必要な転写因子:IRF-3やp38/JNKのリン酸化が上昇することが、我々や他の研究によって明らかになっている。しかしながら、変異体IPS-1 4Aの過剰発現はIRF-3やp38/JNKのリン酸化には全く影響がないが、カスパーゼの活性化を著しく亢進させることが分かった。次にカルボキシル化酵素GGCXのノックダウンを行った。すると、ノックダウンしたHeLa S3細胞においては、dsRNA刺激によるカスパーゼの活性化が亢進することがわかった。また、293T細胞において、IPS-1の過剰発現によるカスパーゼの活性化は、GGCXの共発現によって抑制されることもわかった。以上の結果より、GGCXによるγ-カルボキシル化を介した細胞死の抑制効果は、IPS-1のγ-カルボキシル化を介している可能性が強く示唆された。本研究により、抗ウイルス応答において重要な働きを担うIPS-1において、翻訳後修飾を介した機能の切り替えが行われている可能性が示唆された。IPS-1はウイルス感染によるIFNの産生と細胞死の両方を制御する必須の分子であることが知られていたが、その活性化制御はこれまでほとんど分かっていなかった。現在、産総研の夏目徹博士との共同研究により、IPS-1の機能の切り替えを担う因子の探索を行っている。

IPS-1 通过多种功能（例如 IFN 产生和诱导细胞死亡）有助于抗病毒反应，但目前尚不清楚 IPS-1 活性是如何调节的。在本研究中，我们重点关注 IPS-1 的翻译后修饰，并利用 LC-MS/MS 发现了 IPS-1 的一种新型翻译后修饰：γ-羧化。然后我们研究了这种翻译后修饰参与调节 IPS-1 功能的可能性。首先，我们研究了突变体 IPS-1 4A 的功能，其中在 γ-羧化位点引入了丙氨酸突变。我们和其他研究表明，IPS-1 的过度表达会增加 IFN-β 产生所需的转录因子的磷酸化：IRF-3 和 p38/JNK。然而，突变体IPS-1 4A的过表达对IRF-3或p38/JNK的磷酸化没有影响，但发现它显着增强了caspase的激活。接下来，羧化酶 GGCX 被敲低。他们发现，在敲低的 HeLa S3 细胞中，dsRNA 刺激可增强 caspase 的激活。我们还发现 293T 细胞中 GGCX 的共表达抑制了 IPS-1 过表达引起的 caspase 激活。上述结果强烈表明，GGCX通过γ-羧化对细胞死亡的抑制作用可能是通过IPS-1的γ-羧化介导的。这项研究表明，在抗病毒反应中发挥重要作用的IPS-1可能通过翻译后修饰来改变其功能。 IPS-1 已知是一种在病毒感染期间控制 IFN 产生和细胞死亡的重要分子，但迄今为止对其激活的调节知之甚少。目前，我们正在与日本产业技术研究院夏目彻博士共同研究，寻找导致IPS-1功能切换的因素。