表觀遺傳學(xué)及蛋白修飾在天然免疫中的調(diào)節(jié)作用

表觀遺傳學(xué)及蛋白修飾在天然免疫中的調(diào)節(jié)作用重點(diǎn)提要：1.dsRNAviruses在細(xì)胞內(nèi)被RIG-Ⅰ識(shí)別后，介導(dǎo)怎樣的信號(hào)傳導(dǎo)通路？在RLRs識(shí)別病毒RNA后，引起MAVS的活化，進(jìn)而將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)給下游的TRAF3、TBK1激酶和IKK-i復(fù)合體，進(jìn)而磷酸化活化IRF3/7，活化的IRF3/7轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，并誘導(dǎo)I型干擾素的產(chǎn)生。而活化的MAVS還可通過TRAF2/6或者FADD、RIP1、TRADD、Caspase8/10通路將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)給IKK復(fù)合物，最后導(dǎo)致NF-kB和IkBα復(fù)合物的磷酸化，磷酸化的IkBα從NF-kB上脫落并降解，活化的NF-kB入核促進(jìn)促炎因子和炎性趨化因子的產(chǎn)生[21]。此外，另一種接頭分子STING也可以與RIG-I和MAVS相互作用活化IRF/IFN，很多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明DNA在刺激IFN產(chǎn)生的過程中起重要作用，但是STING在RNA病毒刺激細(xì)胞內(nèi)RLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用還不清楚。RIG-I可以被E3泛素化酶調(diào)節(jié)，TRIM25（tripartitemotifcontaining25）作為一個(gè)泛素連接酶可以與RIG-I結(jié)合，對(duì)其CARD結(jié)構(gòu)域的K172賴氨酸殘基進(jìn)行K63連接的泛素化修飾，促進(jìn)RIG-I與MAVS的結(jié)合和信號(hào)通路的活化。此外，E2泛素耦合酶Ubc5（ubiquitin-conjugatingenzyme5）參與活化RIG-I信號(hào)通路，可能參與MAVS下游的IKKγ的K63泛素化，促進(jìn)IKKγ招募TBK1和IRF/NF-kB的活化。TRIM25和Ubc5并不參與MDA5的泛素化。同樣RIG-I通路也可被泛素化負(fù)調(diào)控，E3泛素酶RNF125可以將K48泛素鏈結(jié)合到RIG-I和MDA5上，促進(jìn)它們被蛋白酶體降解[24]。這些結(jié)論證明K48位泛素化修飾可以作用于信號(hào)通路中的各種分子來抑制RLR信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)。除了泛素化蛋白，去泛素化酶（deubiquitinatingenzymes，DUBs）在RLRs信號(hào)通路中起到重要的負(fù)調(diào)控作用。例如，DUBA可以與TRAF3相互作用，移除K63泛素鏈，最終使其失去與TBK1的相互作用，阻止MAVS下游信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)[26]。去泛素化酶CYLD（cylindromatosis）可以直接作用RIG-I去除K63泛素化修飾，抑制干擾素的產(chǎn)生。病毒感染細(xì)胞后往往會(huì)破壞RLR信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)來逃避細(xì)胞的免疫應(yīng)答。各種各樣的病毒蛋白已經(jīng)被證實(shí)可以阻止RLRs識(shí)別病毒RNA，靶向并結(jié)合到RLR信號(hào)通路中的信號(hào)分子，調(diào)節(jié)或阻止RLR通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。2蛋白質(zhì)磷酸化和泛素化修飾在NF-KB活化通路中的意義？（1）經(jīng)典的NF-kB活化途徑的活化過程：①靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，NF-kB以無活性的潛在狀態(tài)存在于細(xì)胞漿中,它與抑制因子IkB結(jié)合組成一個(gè)三聚體p50-p65-IkB②在IkBs激酶（IKK）催化IkBs的兩個(gè)保守的絲氨酸殘基磷酸化③IkBs在SCF-E3泛素化酶復(fù)合體的催化作用下多泛素化而被蛋白酶降解④活化的NF-kB轉(zhuǎn)位到核內(nèi)與與其相關(guān)的DNA基序結(jié)合以誘導(dǎo)靶基因轉(zhuǎn)錄恢復(fù)靜息過程：活化的NF-kB快速誘導(dǎo)編碼自身抑制劑IkBa的基因的轉(zhuǎn)錄新合成的IkBa進(jìn)入細(xì)胞核，使NF-kB與DNA解離并排出細(xì)胞核，等待重新激活（2）非經(jīng)典的，替代的或者新的NF-kB活化途徑：廣泛的IkBs家族也包括P50和P52前體形式的NF-kB1和NF-kB2，分別是P105和P100。除了P50和P52序列外，這些前體還包括IkB樣的錨蛋白區(qū)，它抑制與其相關(guān)的NF-kB亞單位的活性。從前體產(chǎn)生P50和P52的過程還沒有被人完全的理解，但他需要翻譯時(shí)和翻譯后的蛋白酶的加工處理活動(dòng)。在翻譯的同時(shí)有就會(huì)組成性的產(chǎn)生約等量的P50和P105，雖然這時(shí)P50還沒有加工完成。P52的產(chǎn)生主要但不完全是由于信號(hào)誘導(dǎo)的P100的加工完成的。不像是IkBa、IkBβ、IkBε的降解，信號(hào)誘導(dǎo)的磷酸化及加工P100成P52不需要經(jīng)典的IKK-γ依賴的信號(hào)途徑。IKK-a和NF-kB誘導(dǎo)激酶（NIK）是必不可少的，但I(xiàn)KK-β和IKK-γ是不需要的。因而這個(gè)途徑又被稱為非經(jīng)典NF-kB在細(xì)胞因子誘導(dǎo)的基因表達(dá)中起關(guān)鍵性的調(diào)控作用，它調(diào)控的基因編碼急性期反應(yīng)蛋白、細(xì)胞因子、細(xì)胞粘附分子、免疫調(diào)節(jié)分子、病毒瘤基因、生長因子、轉(zhuǎn)錄和生長調(diào)控因子等。通過調(diào)控多種基因的表達(dá)，NF-kB參與免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、腫瘤發(fā)生等多種生物進(jìn)程。3課件要點(diǎn)關(guān)鍵詞索引固有免疫固有免疫Vs適應(yīng)性免疫固有免疫工作機(jī)制（PAMP,PRR,免疫信號(hào)，效應(yīng)簡介）固有免疫的調(diào)節(jié)表觀遺傳學(xué)（DNA甲基化，組蛋白修飾）蛋白修飾（磷酸化，泛素化）表觀遺傳和蛋白修飾對(duì)固有免疫信號(hào)的調(diào)節(jié)課件內(nèi)容：天然免疫（非特異性免疫，固有免疫）1生物體在長期種系進(jìn)化過程中形成的一系列防御機(jī)制，在個(gè)體出生時(shí)就具備2可對(duì)侵入的病原體迅速應(yīng)答，產(chǎn)生非特異抗感染免疫作用；3亦可參與對(duì)體內(nèi)損傷衰老或畸變細(xì)胞的清除，同時(shí)固有免疫在特異性免疫應(yīng)答過程中也起重要作用。固有免疫和適應(yīng)性免疫固有免疫應(yīng)答適應(yīng)性免疫應(yīng)答參與細(xì)胞皮膚黏膜上皮細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、NK細(xì)胞、NKT細(xì)胞、γδT細(xì)胞、B1細(xì)胞αβT細(xì)胞、B2細(xì)胞效應(yīng)分子補(bǔ)體、細(xì)胞因子、抗菌蛋白、酶類物質(zhì)等、穿孔素、顆粒酶,FasL特異性抗體、細(xì)胞因子等，穿孔素、顆粒酶，F(xiàn)asL作用時(shí)相即刻~96小時(shí)96小時(shí)后識(shí)別受體模式識(shí)別受體、有限多樣性抗原識(shí)別受體，胚系基因直接編碼產(chǎn)生，較少多樣性特異性抗原識(shí)別受體，胚系基因重排后產(chǎn)生，具有高度多樣性識(shí)別特點(diǎn)直接識(shí)別病原體及其感染的組織細(xì)胞或衰老損傷、畸變細(xì)胞所共有的某些高度保守的分子（如PAMP、紙類/糖脂類抗原）識(shí)別APC表面MHC分子提呈的抗原肽或FDC表面捕獲的抗原分子，具有高度特異性作用特點(diǎn)募集活化后迅速產(chǎn)生免疫效應(yīng)，沒有免疫記憶功能，不發(fā)生再次應(yīng)答經(jīng)克隆擴(kuò)增和分化，成為效應(yīng)細(xì)胞后發(fā)揮作用，具有免疫記憶功能，可能發(fā)生再次應(yīng)答維持時(shí)間較短較長B.蛋白泛素化修飾類型和作用：單泛素化（Mono-Ub）：內(nèi)吞作用，蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)，DNA修復(fù)，組蛋白調(diào)節(jié)多位點(diǎn)單泛素化（Multi-Ub）：內(nèi)吞作用多聚泛素化（Poly-Ub）K63：內(nèi)吞作用，DNA修復(fù)，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；K48：蛋白酶體途徑降解線性多聚泛素化：NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)泛素化蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）E1：泛素激活酶E2：泛素結(jié)合酶E3：泛素-蛋白連接酶DUB：去泛素化酶3．表觀遺傳和蛋白修飾對(duì)固有免疫信號(hào)的調(diào)節(jié)(1)表觀遺傳和固有免疫組蛋白H2B參與病毒和宿主源性DNA的識(shí)別，H2B組蛋白的修飾會(huì)影響免疫應(yīng)答。例如皰疹病毒，核染色質(zhì)的修飾可以調(diào)節(jié)病毒的潛伏期和再活化的循環(huán)過程，感染病毒的細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致核小體沉積，因?yàn)椴《净蚪M組蛋白H3抑制性K9甲基化。(2)磷酸化/泛素化和固有免疫A.TLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)toll樣受體B.RLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)RIG-I樣受體C細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)TNF-α信號(hào)通路：TNF-α蛋白是PRR受體激活天然免疫系統(tǒng)后機(jī)體產(chǎn)生的主要效應(yīng)分子之一。a．NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)NF-κB:核因子活化B細(xì)胞κ輕鏈增強(qiáng)子轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合體。幾乎存在于所有類型的動(dòng)物細(xì)胞中并參與細(xì)胞對(duì)諸多刺激的響應(yīng)。該信號(hào)參與了許多生理病理過程：炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細(xì)胞存活等。在針對(duì)感染的免疫反應(yīng)中，NF-κB起到了重要的調(diào)節(jié)作用。b．細(xì)胞凋亡途徑IFNs信號(hào)通路：臨床抗病毒治療、抗腫瘤治療：IFNs與IFNs信號(hào)IFN