草鱼Mex3C通过促进RIG-I的K63泛素化激活先天免疫机制

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Fish & Shellfish Immunology 4.1

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  本研究揭示了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)Mex3C基因(CiMex3C)在抗病毒先天免疫中的关键作用。研究人员发现CiMex3C通过其RING结构域发挥E3泛素连接酶活性,直接催化RIG-I的K63泛素化,从而激活RIG-I-IRF3-IFN I信号轴,增强宿主对草鱼呼肠孤病毒(GCRV)等病原体的防御能力。该研究为鱼类免疫调控机制提供了新见解,并为水产养殖抗病育种提供了潜在靶点。

  

研究背景与意义
在水产养殖业中,草鱼呼肠孤病毒(GCRV)每年造成巨大经济损失,而鱼类主要依赖先天免疫系统对抗病毒感染。作为核心模式识别受体(PRR),RIG-I样受体(RLR)通过识别病毒RNA触发干扰素(IFN I)产生,但其调控机制在低等脊椎动物中尚不明确。哺乳动物研究表明,RIG-I的K63泛素化对其激活至关重要,但鱼类中相关调控网络仍属空白。

研究机构与发表信息
国内研究团队在《Fish》发表论文,首次阐明草鱼Mex3C(CiMex3C)通过泛素化修饰调控RIG-I活性的分子机制。该研究不仅填补了鱼类先天免疫调控的理论空白,还为抗病育种提供了新思路。

关键技术方法

  1. 基因克隆与序列分析:从草鱼肾脏细胞(CIK)克隆CiMex3C全长cDNA
  2. 系统发育与结构预测:采用AlphaFold3预测蛋白结构域
  3. 功能验证:通过过表达/敲低实验结合免疫共沉淀(Co-IP)和泛素化检测
  4. 免疫荧光共定位:观察CiMex3C与RIG-I的亚细胞分布

研究结果

CiMex3C表达特征
CiMex3C编码含RING结构域和两个KH结构域的蛋白,对GCRV、poly(I:C)等多种刺激敏感。系统发育分析显示其在脊椎动物中高度保守,结构预测揭示其具有典型E3泛素连接酶特征。

功能机制解析

  • 泛素化调控:过表达CiMex3C显著增强RIG-I的K63泛素化,而siRNA敲低则抑制该过程
  • 酶活验证:RING结构域突变体丧失促泛素化能力,证实其E3连接酶功能
  • 信号通路激活:CiMex3C通过促进RIG-I-MAVS-IRF3级联反应,上调IFN I表达

讨论与结论
该研究首次揭示鱼类Mex3C通过"RNA结合-泛素化"双功能模块调控RLR信号的新范式:

  1. 进化意义:不同于哺乳动物Mex3C的促癌作用,鱼类同源基因保留原始免疫调控功能,反映物种特异性适应
  2. 应用价值:为水产抗病育种提供CiMex3C-RIG-I轴作为潜在靶点
  3. 理论突破:完善了"E3泛素连接酶-RBP协同调控PRR"的免疫调控模型

研究团队特别致谢上海海洋大学邹钧教授提供的CIK细胞,以及中科院水生所张义兵研究员馈赠的GCRV873毒株。作者声明无利益冲突。

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