IRF-3简介

IRF-3干扰素调节因子31.IRF-3结构与功能IRF-3基因定位于19q，编码427个氨基酸，分子量为55kD。IRF-3属于螺旋-转角-螺旋蛋白质，由不同的功能结构域组成。从N端到C端依次为DNA结合结构域(DBD，第1-134位)、转录活化结构域(TAD，第134-394位)和反应结构域(RD，第382-427位)。TAD包含核定位序列(NLS)、核输出序列(NES)、脯氨酸富含区(Pro)和IRF相关结构域(IAD),TAD的两侧是2个能相互作用的自身抑制结构域(AID)，分别位于IRF-3C端的第380-427位和第98-240位。在IRF-3未受刺激时，AID彼此相互作用掩盖TAD，防止IRF-3移位至细胞核，并与核内的DNA结合。IRF-3在非感染细胞中存在于胞内，在胞质中不与其他蛋白质结合，以单体非活化形式存在。一旦受到上游信号转导，如病毒感染、双链RNA的刺激，IRF-3被磷酸化激活，分子内部的自我抑制域被打开，形成同二聚体或与IRF-7形成异二聚体后进入细胞核，与共同活化因子CBP/p300结合发挥转录活性。磷酸化后的IRF-3与β-干扰素启动子结合，可显著增高病毒介导的I型IFN的表达。2.IRF-3的磷酸化IRF-3的活化依赖于病毒诱导的磷酸化。目前认为IRF-3C末端的两个部位，即385和386位丝氨酸以及396-405位的丝／苏氨酸磷酸化与病毒诱导的IRF-3活化有关。若将385和386位的丝氨酸残基用丙氨酸代替，可导致IRF-3对刺激物的无反应性。IRF-3磷酸化与其活性发挥密切相关。IRF-3C末端的磷酸化可解除AID的相互作用导致IRF-3构型发生变化,暴露出lAD(自身抑制结构域)和DBD(DNA结合结构域),促进IRF-3二聚化和与IRF-3DNA结合位点的5’-GAAAC／GC／CGAANT/C-3’序列结合。同时,IRF-3C末端的磷酸化也是IRF-3与CBP/p300结合所必需的。TriggeringtheInnateAntiviralResponsethroughIRF-3Activation文章重点介绍IRF-3、IRF-7的激活机制和生理功能。IRF-3Ⅰ型干扰素的诱导特异性是通过IRF转录因子家族成员实现的。IRF-3转录活性受到病毒和dsRNA介导,C端磷酸化受到丝氨酸385和386位,以及丝氨酸/苏氨酸396和405之间的调控,通过IKK相关激酶TBK-1和IKK∈介导。IRF-7IRF-7基因定位于染色体11p，人IRF-7由503个氨基酸组成，是有转录活性的多功能蛋白，像IRF-3一样，依赖C端磷酸化。IRF-7的氨基端含有一个由115个氨基酸组成的可与DNA结合的结构域(DBD),该结构域含有5个色氨酸的重复序列,与Myb蛋白的DBD结构域相似。除了DBD，IRF-7在C端区域有多个调节活性的区域。尤其是在C端氨基酸471和487之间是病毒诱导磷酸化的一个靶点。在病毒感染的早期,IRF-7C端磷酸化,磷酸化的IRF-7转移至细胞核内,与IRF-3共同诱导干扰素早期基因和迟到基因表达,最终导致IFN表达出各种活跃的生物活性;在感染的晚期,IRF-7被磷酸化入核,诱导IFN-α、IFN-β的大量表达,从而激活抗病毒基因的表达,起到抗病毒的作用。IRF-3和IRF-7靶基因激活人IFNβ，IFNα1和RAN-TES（激活正常T细胞表达和分泌的调节）启动子被IRF-3共表达刺激，然而IFNα4，α7和α14启动子都优先的仅被IRF-7诱导。DNA结合位点选择研究显示IRF-3和IRF-7结合在病毒诱导基因的5’-GAAAN-NGAAANN-3’共有序列上。用腺病毒作为载体，将IRF-3转导入巨噬细胞中可导致细胞快速死亡。IRF-7转导入巨噬细胞可产生Ⅰ型干扰素并增强TRAIL,IL-12,IL-15,和CD80基因编码的表达。说明IRF-7转导入巨噬细胞可在不同癌症细胞中突出抑制活性，显示IRF-3或IRF-7在原始巨噬细胞中有不同的分子凋亡和抗肿瘤基因程序。IRF-3和IRF-7在IFN抗病毒应答体内的要求实验显示：细胞缺乏IRF-3和IRF-7的表达在很多病毒感染情况下Ⅰ型干扰素不能被诱导分泌；缺乏IFN的应答，要使其恢复，需要两种蛋白质的共表达，这显示IRF-3和IRF-7在确保IFNα/β基因转录的必要性。用IRF-7-/-小鼠，通过病毒介导和TLR依赖的信号途径诱导Ⅰ型干扰素。显示在IRF-7-/-小鼠中，IFNαmRNA的诱导完全被抑制，IFNβmRNA水平降低，在IRF-3/IRF-7都被敲除的MEFs中完全检测不到IFNβ。同样，在IRF-7-/-MEFs血清中IFN水平严重降低。IRF-3活性的负调节IRF-3直接受肽基脯氨酰异构酶Pin1的负性调节。刺激dsRNA磷酸化的IRF-3丝氨酸339-脯氨酸340与Pin1多聚泛素化的相互作用使得蛋白酶依赖的IRF-3的降解。RNA干扰或抑制Pin1基因缺失导致增强了依赖IRF-3的IFN-β产生和减少病毒的复制，说明Pin1的肽基脯氨酰异构化在IRF-3的应答中有负性调节作用。