自噬相关基因的缺失对cGAS-STING通路的影响文献综述

 2022-12-17 07:12


研究背景

干扰素基因刺激蛋白(stimulator of interferon genes,STING)是天然免疫信号通路中重要接头蛋白,环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)是其上游DNA 识别受体,两者共同参与的cGAS-STING 通路在识别外源性DNA、介导产生Ⅰ型干扰素的过程中发挥重要。干扰素基因刺激蛋白(stimulator of interferon genes,STING) 是调控Ⅰ型IFN 基因表达的重要接头蛋白,目前研究发现的胞内双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA)识别受体均通过STING 蛋白介导产生Ⅰ型IFN[1]。但这些受体识别dsDNA 后如何传导信号激动STING 尚不清楚。2013 年Gao等[2]发现胞内DNA识别受体环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cyclic guanosine monophosph-ateadenosine monophosphate synthase,cGAS)在DNA作用下,催化合成的内源性分子cGAMP 能直接激动STING 蛋白二聚体[3-4]。揭示了cGAS-STING 通路在识别胞质DNA、诱导产生Ⅰ型干扰素、激发人体天然免疫反应过程中的重要作用。根据实验研究表明,自噬相关基因的缺失对cGAS-STING依赖的DNA感受通路有着两种关联,一种是STING的转移途径,另一个是STING的降解途径。

研究目的及意义

细胞胞质中存在的游离DNA一直被宿主的固有免疫系统当做潜在的危险信号,但免疫系统识别和清除这些危险信号的机制还不明确。近几年有研究发现,DNA 感受器(DNA sensor)是宿主感受 DNA 和免疫防御的桥梁,目前已经有超过 10种 DNA 感受器被发现,而干扰素刺激基因(stimulator of interferon genes, STING,也称为 TMEM173、MPYS、MITA 和ERIS)作为一种 DNA 感受通路下游关键的接头分子,在感受胞质 DNA 和免疫防御方面起着重要的信号传递作用,胞质中的DNA 可通过 DNA 感受器激活 STING,再激活Ⅰ型干扰素和其他细胞因子,进而启动机体的免疫反应。近些年,胞质中游离 DNA 如何激活 STING,进而如何在体内启动免疫反应以产生抗病毒或抗菌作用的机制研究取得了显著进展.最近,在哺乳动物细胞中发现了一种新型的核酸转移酶 cGAS (cyclic GMP-AMP synthase),它能识别 DNA 并能产生一种内源性的环化二核苷酸 cGAMP (cyclic GMP-AMP)激活 STING.

研究内容和研究手段

1、体外细胞培养

本实验用到的细胞有:小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)、MEF ATG5 KO、MEF ATG7 KO、MEF p62 KO。将以上四种细胞按适当浓度接种于培养瓶中,加入含100U/mL的青霉素、100U/mL的链霉素、10%胎牛血清的DMEM培养液,置于37°C恒温及饱和湿度的培养箱中培养,培养条件按实验所需进行调整。细胞呈贴壁生长。每2~3天传代一次,传代时用0.25% EDTA消化2-3 min,弃去消化液,加入新培养液吹打均匀,根据所需细胞量移入新培养瓶中,适量添加完全培养液。

2、细胞造模方式

用人工合成的ISD刺激MEF、MEF ATG5 KO、MEF ATG7 KO、MEF p62 KO细胞,剂量为100mg/ml,每种细胞分为四组,分别为用ISD刺激3h、12h、24h和control组。分别收集细胞,提取蛋白质和RNA。

3、Western Blot蛋白分析

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