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北京大学郑晓峰团队利用TALEN技术研究HSCARG负调控先天免疫机制 已有1人参与
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北京大学生命科学学院郑晓峰教授研究组在《PLOS Pathogen》发表题为“HSCARG negatively regulates the cellular antiviral RIG-I like receptor signaling pathway by inhibiting TRAF3 Ubiquitination via recruiting OTUB1”的论文。研究结果表明，HSCARG的精确控制是一种新发现的抗病毒先天免疫负反馈调节机制，因此HSCARG是一个潜在的炎症和自身免疫性疾病的基因靶点。 先天免疫是生物体对抗致病病原体如病毒、细菌、寄生虫的第一道防线。细胞抗病毒反应的核心是干扰素的生产。负责识别免疫平衡的监管机制尤为重要，它可以监督免疫反应的异常活动导致的免疫缺陷或自身免疫性疾病。越来越多的证据表明，泛素化在调节病毒触发，干扰素产生等过程中起着关键的作用。本研究发现HSCARG通过募集OTUB1，抑制TRAF3泛素化，导致下游IKKE和IRF3活动障碍，从而负调控细胞内抗病毒RIG-1样受体信号通路。RIG-I样受体（RLRs）可以通过识别细胞质内病毒RNA来启动先天免疫。它们可通过增加IFN水平、转录一系列抗病毒基因等方式，来保护宿主。本研究发现HSCARG是NF-κB的负向调控因子，可参与先天免疫过程。 实验中利用Cre/ loxP系统，在HSCARG基因处插入额外终止子以及在第四外显子内插入额外序列，扰乱HSCARG翻译。在此实验过程中使用上海斯丹赛生物技术公司的产品Fast TALE™ TALEN kit（SIDANSAI）。该产品已获得专利授权。TALEN 技术（Transcription activator–like effector Nuclease）是一种新的靶向基因修饰技术，TALE蛋白的氨基酸序列与靶位点的核酸序列具有固定的一一对应关系。研究者可通过组合各类模块，可针对任意核酸靶序列构建TALEN，在特异位点切割目标基因，产生双链断裂，进而对该位点进行多种DNA操作，如基因敲除、基因敲入、定点突变。该技术成功解决了RNAi技术中Knockdown效率低下的问题，同时克服了锌指核酸酶（ZFN）技术筛选复杂、成本过高的缺点，也避免了CRISPR/Cas9严重的脱靶现象，使靶向基因修饰变得更为高效和便捷。TALEN技术现已成功应用于动物（人类、鼠、斑马鱼、家蚕等）、植物（烟草、水稻、拟南芥等）、微生物（酵母、病毒等），无基因序列、细胞类型和物种等的限制。过去，将高度重复的TALE模块连接在一起十分困难，FastTALE™技术的出现彻底解决了这个难题，可以简单、快速、高效地在1天内完成TALEN的构建。 原文出处： PLoS Pathog. 2014 Apr 24;10(4):e1004041. HSCARG negatively regulates the cellular antiviral RIG-I like receptor signaling pathway by inhibiting TRAF3 ubiquitination via recruiting OTUB1. Abstract RIG-I like receptors (RLRs) recognize cytosolic viral RNA and initiate innate immunity; they increase the production of type I interferon (IFN) and the transcription of a series of antiviral genes to protect the host organism. Accurate regulation of the RLR pathway is important for avoiding tissue injury induced by excessive immune response. HSCARG is a newly reported negative regulator of NF-κB. Here we demonstrated that HSCARG participates in innate immunity. HSCARG inhibited the cellular antiviral response in an NF-κB independent manner, whereas deficiency of HSCARG had an opposite effect. After viral infection, HSCARG interacted with tumor necrosis receptor-associated factor 3 (TRAF3) and inhibited its ubiquitination by promoting the recruitment of OTUB1 to TRAF3. Knockout of HSCARG attenuated the de-ubiquitination of TRAF3 by OTUB1, and knockdown of OTUB1 abolished the effect of HSCARG. HSCARG also interacted with Ikappa-B kinase epsilon (IKKε) after viral infection and impaired the association between TRAF3 and IKKε, which further decreased the phosphorylation of IKKε and interferon response factor 3 (IRF3), thus suppressed the dimerization and nuclear translocation of IRF3. Moreover, knockdown of TRAF3 dampened the inhibitory effect of IFN-β transcription by HSCARG, suggesting that TRAF3 is necessary for HSCARG to down-regulate RLR pathway. This study demonstrated that HSCARG is a negative regulator that enables balanced antiviral innate immunity. |
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