線型泛素化的NEMO負向調控干擾素抗病毒反應經由瓦解MAVS-TRAF3 複合體

Belgnaoui, S. M. et al. 2012. Linear Ubiquitination of NEMO Negatively Regulates the Interferon Antiviral Response through Disruption of the MAVS-TRAF3 Complex. Cell Host & Microbe. 12, 211-222.

報告者：歐懿丹      時間：15:10~16:00, Dec. 19, 2012

講評老師：凌斌 教授         地點：Room 601

摘要：

當病毒入侵宿主，病毒的核酸可被Toll-like receptors以及RIG-I-like receptors所辨識。RLRs 包含了RIG-I以及MDA5，可以結合病毒的核酸並利用粒線體抗病毒的訊號蛋白(MAVS)，作為銜接蛋白產生交互作用。MAVS作為訊息傳遞的平台，活化細胞核因子-κB（NF-kB）和干擾素調節因子3（IRF3），引發干擾素抗病毒反應。近來研究證明RIG-I/MDA5調控抗病毒路徑受到泛素化作用調節。NF-kB必要調控器（NEMO）可以調控IkB激酶複合體，扮演著調控NF-kB重要的角色。另外也有研究發現，在腫瘤壞死因子-a（TNF-a）刺激下，線型泛素連接酶組裝複合體(LUBAC)可以調控NF-kB必要調控器（NEMO）形成線型泛素鏈(1)。除了NF-kB 訊息傳遞路徑發現LUBAC有參與角色之外，另外也發現LUBAC可去調控活化IRF-3的訊息路徑(2)。綜合以前的研究，得知NEMO是LUBAC的標的目標，且參與在NF-kB以及IRF-3的訊息路徑。作者想探討在IRF-3的訊息路徑中，是否會因為LUBAC線性泛素化，而阻礙了IRF-3 訊息傳遞。所以將NEMO做不同長度的線型泛素的修飾，產生出嵌合型式的NEMO，調查是否會去影響到IRF的訊息路徑以及表現的基因或是細胞激素的表現量。經由轉殖不同嵌合型式的NEMO以及在IRF的訊息路徑上的蛋白質，證明線型泛素化的NEMO會與MAVS競爭腫瘤壞死因子受體相關因子3 (TRAF 3)的結合，而造成抑制干擾素的活化。然而如果沒有被修飾過的NEMO，是無法將MAVS-TRAF3 複合體分離。SHARPIN在先前研究當中已被發現可以穩定LUBAC的結構，更進一步的作者使用SHARPIN缺乏的老鼠胚胎纖維細胞，調查內生性的NEMO是否也經由LUBAC的修飾，造成IRF訊號抑制。經由水泡性口炎病毒感染， 24小時後與野生型老鼠相較。在缺乏SHARPIN 蛋白參與的老鼠，病毒複製能力下降且提升干擾素對抗病毒的能力。因此線型泛素化的NEMO在病毒感染後期時，可瓦解MAVS-TRAF3複合體，終止干擾素的訊號。

參考資料：

1.      Tokunaga, F. et al. 2009. Involvement of linear polyubiquitylation of NEMO in NF-kappaB activation. Nat Cell Biol. 11, 123-132.

2.      Inn, K. S. et al. 2011. Inhibition of RIG-I-mediated signaling by Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus-encoded deubiquitinase ORF64. J Virol. 85, 10899-10904.