果蝇Rpn8通过降解PGRP-SC2调控IMD通路激活的机制研究

《Insect Biochemistry and Molecular Biology》：Drosophila proteasome subunit Rpn8 controls IMD pathway activation via PGRP-SC2 degradation

本研究揭示了果蝇26S蛋白酶体调控颗粒亚基Rpn8通过调控肽聚糖识别蛋白SC2（PGRP-SC2）的泛素-蛋白酶体系统（UPS）降解，进而精确调控免疫缺陷（IMD）信号通路激活的新机制。该发现不仅阐明了蛋白酶体在昆虫先天免疫中的关键作用，更为宿主-病原体互作的进化保守机制提供了新见解。

　　

Highlight

Rpn8基因沉默导致果蝇对细菌感染易感性显著增加

利用act-Gal4;tub-Gal80^ts系统在成虫阶段特异性敲低Rpn8后（图1A-C），果蝇在Erwinia carotovora carotovora 15（Ecc15）攻击下存活率急剧下降。这些Rpn8功能缺陷的果蝇表现出抗菌肽（AMPs）表达水平降低和细菌清除能力受损，表明Rpn8是果蝇抵御细菌病原体的关键免疫调节因子。

Discussion

在果蝇中，泛素-蛋白酶体系统（UPS）的多个组分已被证实参与发育和衰老等生命过程调控，但其免疫学功能仍知之甚少。我们的研究结果首次明确了蛋白酶体调控颗粒非ATP酶亚基Rpn8在果蝇先天免疫中的核心地位。机制上，Rpn8通过控制负向免疫调节因子PGRP-SC2的蛋白酶体降解，精确调控IMD通路活性。值得注意的是，家蚕Rpn8（BmRpn8）能够成功回补果蝇Rpn8缺失导致的免疫缺陷，提示该调控机制在昆虫中具有进化保守性。这一发现不仅拓展了UPS依赖性免疫调节因子的范畴，更为理解昆虫中蛋白酶体-免疫交叉对话的保守机制提供了框架。

Conclusion

我们的结果揭示Rpn8作为一个关键的免疫调节器，通过选择性控制PGRP-SC2的蛋白酶体依赖性周转，来协调果蝇的抗菌免疫防御。这种调节机制通过防止免疫信号的过度抑制来保证IMD信号传导的保真度。Rpn8作用的特异性——仅限于IMD通路且独立于Toll信号——凸显了蛋白酶体调节在平衡免疫稳态和有效病原体清除中的重要性。