鲤鱼RBCK1通过促进IRF7的K63连接多聚泛素化增强抗病毒免疫应答的分子机制

本研究针对鲤科鱼类病毒性疾病的免疫调控机制，揭示了E3泛素连接酶RBCK1通过催化IRF7的K63连接多聚泛素化（K63-linked polyubiquitination），促进其磷酸化与二聚化，从而激活I型干扰素（IFN1）通路抑制草鱼呼肠孤病毒（GCRV）复制的分子机制。该发现为水产养殖抗病毒免疫策略提供了新靶点。

　　

在水产养殖业蓬勃发展的今天，高密度工厂化养殖模式如同一把双刃剑，在提升产量的同时，也使得鲤科鱼类面临病毒性出血病等疾病的严重威胁。其中，草鱼呼肠孤病毒（GCRV）感染造成的经济损失尤为突出。尽管已知泛素化修饰（ubiquitination）在哺乳动物抗病毒免疫中扮演关键角色，但这一调控网络在硬骨鱼类中仍如"黑箱"般未被揭示。尤其令人困惑的是，E3泛素连接酶家族成员RANBP2型和C3HC4型锌指蛋白1（RBCK1）——这个在哺乳动物中调控蛋白降解和激酶信号通路的"分子开关"，如何在鱼类免疫系统中发挥作用？

针对这一科学谜题，江西省水产研究所等团队在《Fish》发表的研究给出了突破性答案。研究人员以彭泽鲫（Carassius auratus var. Pengze）为模型，发现其RBCK1（CapRBCK1）在GCRV感染和poly(I:C)刺激下显著诱导表达。通过构建过表达和敲低模型，结合免疫共沉淀（Co-IP）、蛋白质印迹（Western blot）和双荧光素酶报告系统等技术，揭示了CapRBCK1通过其RING结构域催化干扰素调节因子7（IRF7）第106位赖氨酸的K63连接多聚泛素化，进而促进IRF7磷酸化与二聚化，最终激活IFN1通路的分子级联反应。

主要技术方法
研究采用彭泽鲫活体组织样本和鲫鱼囊胚细胞系（CAB）、草鱼肾细胞系（CIK），通过qPCR检测基因表达谱，利用基因沉默（siRNA）和过表达质粒构建功能模型，采用免疫荧光定位蛋白亚细胞分布，通过Co-IP验证蛋白互作，并运用点突变技术鉴定关键功能域。

RBCK1在抗病毒免疫中的核心作用
• 保守性与诱导表达：CapRBCK1与斑马鱼、小鼠等物种保持高度保守性，其mRNA在GCRV感染后于脾脏、肾脏等免疫器官显著上调。
• 病毒抑制功能：过表达CapRBCK1使GCRV拷贝数降低60%，而敲低后病毒载量增加2.3倍，证实其直接抗病毒效应。
• IRF7的泛素化调控：Co-IP证实CapRBCK1与IRF7直接互作，促使IRF7发生K63连接而非K48连接的多聚泛素化，这种修饰不导致蛋白降解而是增强其活性。

RING结构域的关键地位
研究团队构建了RING结构域缺失突变体（ΔRING），发现其完全丧失促进IRF7泛素化的能力，双荧光素酶报告系统显示ΔRING使IFN1启动子活性下降78%，证实该结构域是信号传导的"核心密码"。

结论与展望
该研究首次绘制了"CapRBCK1-IRF7-IFN1"抗病毒信号轴，阐明了E3泛素连接酶通过非降解型泛素化修饰调控鱼类先天免疫的新范式。特别值得注意的是，IRF7第106位赖氨酸作为泛素化修饰的"热点位点"的发现，为设计靶向免疫增强剂提供了精确坐标。研究团队在讨论中指出，这一机制可能普遍存在于鲤科鱼类中，未来可通过基因编辑培育RBCK1高表达品系，为水产养殖业的病害防控提供新思路。

从更广阔的视角看，该成果不仅填补了硬骨鱼类泛素化免疫调控的理论空白，其揭示的"K63连接泛素化-IRF7活化"机制，也为人类病毒感染性疾病的研究提供了跨物种比较的新线索。正如作者Shanghong Wang团队强调的，理解水生生物与哺乳动物免疫通路的异同，将助力我们绘制更完整的生命免疫进化图谱。