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免疫系统的诱导性防御机制是由一系列的模式识别受体对病原体的识别所启动的。RIG—I样解旋酶(RIG—I—like helicases,RLHs)是新发现的最重要的细胞质内模式识别受体,能够识别细胞质中的病毒RNA,通过RLH级联信号诱导干扰素和促炎症细胞因子的产生,对抗病毒天然免疫的建立起着非常重要的作用。由于当前对脊椎动物的RLHs及其下游的接头分子VISA(Virus induced signaling adaptor)的起源和进化并不是很清楚,同时对RLH信号通路的研究也仅限于在哺乳动物中的研究,而文昌鱼作为无脊椎动物向脊椎动物进化过渡阶段的代表,成为解释这个信号通路演化的关键所在。
因此,本文首次在青岛文昌鱼中克隆了两个RLH家族成员和一个VISA样分子,分别命名为:BbtRLH1、2和BbtVISA。系统发生显示,BbtRLH1是脊椎动物MDA5和LGP2的祖先基因,而BbtRLH2和BbtVISA则分别是脊椎动物RIG—I和VISA的直系同源基因。通过Real—time PCR及原位杂交的方法发现,BbtRLHs和BbtVISA在文昌鱼成体中的表达都集中在文昌鱼主要的免疫器官—消化道和肝盲囊中表达。另外,Poly(I:C)和金黄色葡萄球菌的感染能够有效地刺激BbtRLH2的高表达,然而对BbtRLH1的表达量却几乎没有什么影响。
我们进一步构建BbtRLHs和BbtVISA的真核表达载体,成功的转染293T和Hela细胞并且在其中表达。实验结果表明,BbtRLHs和BbtVISA都是细胞质蛋白。我们同时也发现,虽然BbtRLHs和BbtVISA在293T细胞中不能激活IFN—β与NF—?B信号通路,但BbtRLH2可以通过其CARD结构域和BbtVISA相互作用,同时BbtVISA也可以与人的TRAF3相互作用。
综上所述,我们首次在无脊椎动物中发现RIG—I的同系物,文昌鱼的RLH家族正处于无脊椎动物向脊椎动物进化的过渡阶段,而其VISA样分子则是目前为止发现的脊椎动物VISA最早的祖先。虽然这条通路在脊椎动物中是高度保守的,但这是首次在无脊椎动物中发现这条通路的存在,证明了该通路的保守性。同时也提醒我们文昌鱼RLHs和VISA可能具有丰富多样的生理功能,为进一步的功能研究奠定了基础。