サイトカイン産生のウイルス回避における先天性免疫シグナルを解剖
概要
我々は、ヒトのカポジ肉腫関連ヘルペスウイルス（KSHV）、およびエプスタイン-バーウイルス（EBV）に密接に関連しているモデルヘルペスウイルス、マウスガンマヘルペスウイルス68（γHV68）に感染したマウスにおける抗ウイルスサイトカイン産生を測定するためのプロトコルを記載している。遺伝的に改変されたマウス系統およびマウス胚線維芽細胞（MEF）を利用して、我々は、in vivoおよびex vivoの両方の抗ウイルス性サイトカイン産生を評価した。レンチウイルス形質導入によるノックアウト胚性線維芽細胞における自然免疫成分の発現を「再構成」、我々はさらに、特定の自然免疫の分子を特定し、差別的な抗ウイルスサイトカイン産生を調節する重要なシグナル伝達事象を分析。
Abstract
ウイルス感染に応答して、宿主自然免疫応答は、抗ウイルス性サイトカインの遺伝子発現および産生をアップレギュレートに活性化される。逆に、ウイルスが生存と繁殖のために宿主の免疫シグナリングを回避し、悪用する複雑な戦略を進化させてきた。ウイルス免疫回避は、宿主防御およびウイルスの回避を伴う、宿主 – ウイルス相互作用を識別するための最も魅力的でダイナミックなインタフェースのいずれかを提供しています。これらの研究は、先天性免疫調節に我々の理解を進め、新たな抗ウイルス療法を開発する私たちの道を開く。
ネズミγHV68は、ネズミ、げっ歯類の自然な病原体である。マウスのγHV68感染は、in vivoでのウイルス-宿主相互作用の摂動が適用されない人間のKSHVおよびEBVに対する抗ウイルス応答を調べるために扱いやすい小型の動物モデルを提供する。ここでは、抗ウイルス性サイトカイン産生を決定するためのプロトコルを記載している。このプロトコルは、他のvirに適合させることができる使用しており、シグナル伝達経路。
最近では、NFκBの活性化および抗ウイルスサイトカイン産生を排除するために、γHV68がMAVSおよびIKKβ、細胞質ゾル、RIG-IとMDA5のダウンストリームキー自然免疫シグナル伝達成分をハイジャックすることを発見した。具体的には、γHV68感染は、IKKβを活性化し、活性化IKKβは、RelAの劣化を加速させるのRelAをリン酸化する。このように、γHV68を効率的に抗ウイルスサイトカイン遺伝子発現を否定、その上流活性化し、IKKβからNFκBの活性化を脱共役。本研究では、上流の先天性免疫活性化はすぐ下流の転写活性化を無効にし、抗ウイルス性サイトカイン産生を回避するためにウイルス病原体によって傍受される複雑な戦略を解明。
Introduction
最近の研究では、ホスト自然免疫応答を実装する際に、全体的なシグナル伝達カスケードを説明してきました。別個の区画内に存在する、パターン認識受容体（PRR）1シグナリング先天性免疫を誘発するために、多様な起源の病原体関連分子パターン（PAMP）を検出する。レチノイン酸誘導遺伝子I（RIG-I）とメラノーマ分化抗原5（MDA5）タンパク質は、特定の構造的特徴2でRNA種を認識し、細胞質ゾルセンサである。活性化されると、RIG-Iには、IKKiはとして知られ、その下流MAVS（また、IPS-1、VISA、およびCARDIFとして知られている）今度は、IKK（IKKαβγ）およびIKK関連キナーゼ（TBK1とIKKεを活性化し、アダプターと対話）3-6錯体。先天性免疫活性化キナーゼは、 例えば、IL6、TNF＆＃（その転写因子および阻害剤を含む、遺伝子発現の重要な調節因子をリン酸化し、宿主の抗ウイルス遺伝子の転写活性化を有効にする945;、CCL5、およびIFNβ）。これらのシグナル伝達カスケードは、感染の初期段階で病原体の伝播を制限する抗微生物状態を確立するための強力な内因性自然免疫応答を構成する。
ネズミγHV68は、人間の発癌KSHVおよびEBVに密接に関連している。従って、マウスのγHV68感染は、インビボ7におけるガンマヘルペスウイルス感染に対する宿主免疫応答を調べるために扱いやすい小動物モデルを提供する。 γHV68がウイルス感染を有効にするには、自然免疫のシグナル伝達をホストするハイジャックすることによりγHV68を使用して、私たちの研究室では、複雑な戦略を明らかにした。一方では、γHV68、複製ベーター（RTA）、γHV68複製8用のウイルス転写因子キーをリン酸化するために活性化IKKβを演出経由のウイルス転写活性化を促進するためのMAVS-IKKβ経路を活性化する。一方、IKKβ媒介リン酸化は劣化と任期のRelAをプライミングNFκB活性化9 inates。このように、γHV68感染を効果的に抗ウイルスサイトカインの産生を回避する。興味深いことに、γHV68の発現ライブラリーを用いたスクリーニングにより、RelAの分解を誘導し、NFκB活性化10を排除するE3リガーゼとして、RTAを同定した。これらの知見は、上流の免疫シグナルイベントは、究極の抗ウイルスサイトカイン産生を否定するγHV68によって利用されることにより、複雑な免疫回避戦略を明らかにします。
ここでは、in vivoおよびEX VIV Oの両方γHV68に感染したマウスにおける抗ウイルスサイトカイン産生を測定するためのプロトコルを記述します。プロトコルでは、我々はさらに、抗ウイルスサイトカイン産生を調節することで特定の自然免疫の分子の機能をピンポイントレンチウイルス形質導入によってノックアウト胚性線維芽細胞における自然免疫成分の「再構成」という表現を探る。このプロトコルは、簡単に他のヴィルに適合させることができるSESとシグナル伝達経路。
Protocol
Representative Results
Discussion
ウイルス免疫回避は、ウイルス攻撃と宿主防御9をインターフェースする最もダイナミックで魅力的な相互作用の一つです。宿主生来の免疫成分は、シグナル伝達を効果的に開始され、忠実に伝達されるように構成されている。シグナル伝達カスケードの階層と規制の輪郭を描くことは自然免疫の抜群の話題です。ここでは、サイトカイン産生のウイルスの回避における自然免疫成分?…
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
野生型（ マーベリック+ / +）およびノックアウト（ マーベリック– / – ）マウスは、野生型（ マーベリック+ / +）およびノックアウト（ マーベリック– / – ）のMEFは、親切に博士Zhijian J·チェン（大学から提供されたテキサス南西医療センター）13。この出版物は、NIH（R01 CA134241とR01 DE021445）と米国がん協会（RSG-11から162-01-MPC）からの補助金によって資金を供給作業に基づいています。
Materials
参考文献
- Akira, S., Uematsu, S., Takeuchi, O. Pathogen recognition and innate immunity. Cell. 124, 783-801 (2006).
- Kato, H., Takahasi, K., Fujita, T. RIG-I-like receptors: cytoplasmic sensors for non-self RNA. Immunol. Rev. 243, 91-98 (2011).
- Kawai, T., et al. IPS-1, an adaptor triggering RIG-I- and Mda5-mediated type I interferon induction. Nat. Immunol. 6, 981-988 (2005).
- Seth, R. B., Sun, L., Ea, C. K., Chen, Z. J. Identification and characterization of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF 3. Cell. 122, 669-682 (2005).
- Xu, L. G., et al. VISA is an adapter protein required for virus-triggered IFN-beta signaling. Mol. Cell. 19, 727-740 (2005).
- Meylan, E., et al. Cardif is an adaptor protein in the RIG-I antiviral pathway and is targeted by hepatitis C virus. Nature. 437, 1167-1172 (2005).
- Speck, S. H., Virgin, H. W. Host and viral genetics of chronic infection: a mouse model of gamma-herpesvirus pathogenesis. Curr. Opin. Microbiol. 2, 403-409 (1999).
- Dong, X., et al. Murine gamma-herpesvirus 68 hijacks MAVS and IKKbeta to initiate lytic replication. PLoS Pathog. , (2010).
- Dong, X., Feng, P. Murine gamma herpesvirus 68 hijacks MAVS and IKKbeta to abrogate NFkappaB activation and antiviral cytokine production. PLoS Pathog. 7, (2011).
- Dong, X., et al. Murine gammaherpesvirus 68 evades host cytokine production via replication transactivator-induced RelA degradation. J. Virol. 86, 1930-1941 (2012).
- Dong, X., Feng, P. Dissecting Host-virus Interaction in Lytic Replication of a Model Herpesvirus. J. Vis. Exp. , (2011).
- He, S., et al. Receptor interacting protein kinase-3 determines cellular necrotic response to TNF-alpha. Cell. 137, 1100-1111 (2009).
- Sun, Q., et al. The specific and essential role of MAVS in antiviral innate immune responses. Immunity. 24, 633-642 (2006).
