Dissecando imunitário inatas Sinalização em Evasion Viral da produção de citocinas
Summary
Nós descrevemos um protocolo para medir a produção de citocinas antiviral em camundongos infectados com um vírus do herpes modelo murino herpesvírus gama 68 (γ HV68) que está intimamente relacionada ao sarcoma-associado herpesvírus de Kaposi humana (SKHV) e vírus Epstein-Barr (EBV). Utilizando linhagens de camundongos geneticamente modificados e fibroblastos de rato embrionárias (MEFs), avaliou-se a produção de citocinas anti-viral in vivo e ex vivo. "Reconstituição" a expressão de componentes da imunidade inata em eliminatórias fibroblastos embrionários de transdução lentiviral, nós identificar mais moléculas imunes inatas específicas e dissecar os principais eventos de sinalização que diferencialmente regulam a produção de citocinas anti-viral.
Abstract
Em resposta a uma infecção virai, a resposta imune inata hospedeiro é activado para sobre-regular a expressão do gene e a produção de citocinas anti-virais. Por outro lado, os vírus evoluíram estratégias complexas para iludir e explorar anfitrião sinalização imune para a sobrevivência e propagação. Evasão imune viral, o que implica a defesa do hospedeiro e evasão viral, fornece uma das interfaces mais fascinantes e dinâmicas para discernir a interação hospedeiro-vírus. Estes estudos avançar nossa compreensão na regulação imune inata e pavimentar o caminho para desenvolver novas terapias antivirais.
Murino γHV68 é um agente patogénico natural de roedores murino. γHV68 infecção de camundongos fornece um modelo animal pequeno tratável para examinar a resposta antiviral para SKHV humana e EBV dos quais perturbação da in vivo interações vírus-hospedeiro não é aplicável. Aqui nós descrevemos um protocolo para determinar a produção de citocinas anti-viral. Este protocolo pode ser adaptado para outros virusa e vias de sinalização.
Recentemente, descobrimos que γHV68 seqüestra MAVS e IKKβ, principais componentes inatos sinalização imunes a jusante da cytosolic RIG-I e MDA5, revogar ativação NFkB e produção de citocinas anti-viral. Especificamente, a infecção activa γHV68 IKKβ e que IKKβ activado fosforila RelA para acelerar a degradação RelA. Como tal, γ HV68 desacopla eficazmente a activação de NFkB do seu montante IKKβ activado, eliminando a expressão do gene de citocinas anti-viral. Este estudo elucida uma estratégia em que o complexo de activação imune inata a montante é interceptado por um agente patogénico virai de anular a activação da transcrição imediatamente a jusante e evitar a produção de citocinas anti-viral.
Introduction
Estudos recentes têm descrito as cascatas de sinalização em geral montagem de acolhimento respostas imune inata. Residindo dentro de compartimentos distintos, os receptores de reconhecimento de padrões (PRRs) detectar padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) de origem diversa para acionar imune inato sinalização 1. O gene induzida por ácido retinóico I (RIG-I) e antigénio de diferenciação melanoma 5 proteínas (MDA5) são sensores citosólicas que reconhecem espécies de ARN com características estruturais específicas 2. Após a ativação, RIG-I interage com seus MAVS jusante (também conhecido como IPS-1, VISA, e CARDIF) adaptador que, por sua vez, ativa a IKK (IKKαβγ) e relacionadas à IKK quinase (TBK1 e IKKε, também conhecido como Ikki ) complexos 3-6. Quinases imune inata ativadas fosforilam reguladores chave de expressão de genes, incluindo fatores de transcrição e inibidores dos mesmos, e permitir a ativação da transcrição de genes virais de acolhimento (por exemplo, IL6, TNF & #945;, CCL5 e IFNp). Estas cascatas de sinalização constituem respostas inatas intrínsecas potentes imunes que estabelecem um estado anti-microbial para restringir a propagação de patógenos durante os estágios iniciais da infecção.
Murino γHV68 está intimamente relacionado com oncogênico SKHV humana e EBV. Assim, a infecção de ratinhos γHV68 fornece um modelo animal pequeno tratável para examinar a resposta imune do hospedeiro à infecção por vírus de herpes gama in vivo 7. Usando γHV68, nosso laboratório revelou uma estratégia complexa pela qual γHV68 seqüestra sediar sinalização imune inato para permitir a infecção viral. Por um lado, γHV68 ativa a via MAVS-IKKβ para promover a ativação da transcrição viral via dirigir IKKβ activado para fosforilar transactivadora replicação (RTA), o fator de transcrição chave viral para γHV68 replicação 8. Por outro lado, a fosforilação IKKβ mediada primos RelA para degradação e termoinates ativação NFkB 9. Como tal, a infecção γHV68 evita eficazmente a produção de citocinas anti-viral. Curiosamente, uma pesquisa utilizando uma biblioteca de γHV68 expressão identificada RTA como uma ligase E3 para induzir a degradação RelA e revogará ativação NFkB 10. Estes resultados descobrir uma estratégia de evasão imune complexa em que os eventos de sinalização imunes a montante são aproveitadas por γHV68 para negar o final da produção de citocinas anti-viral.
Aqui nós descrevemos um protocolo para medir a produção de citocinas antiviral em camundongos infectados com γHV68 in vivo e ex viv o. No protocolo que explorar ainda mais a expressão "reconstituído" dos componentes da imunidade inata nos knockout fibroblastos embrionários de transdução lentiviral, que identifica a função das moléculas imunitárias inatas específicos na regulação da produção de citocinas anti-viral. Este protocolo pode ser facilmente adaptada para outras viruses e vias de sinalização.
Protocol
Representative Results
Discussion
Evasão imune Viral é uma das interações mais dinâmicas e fascinantes interface ofensa viral e de defesa do hospedeiro 9. O anfitrião componentes da imunidade inata são estruturados de tal forma que a transdução de sinal é efetivamente iniciado e transmitido fielmente. Delineando a hierarquia e regulação da cascata de sinalização é um tema de destaque da imunidade inata. Aqui, apresentamos um protocolo para identificar as funções de regulação de um componente imunológico inato, MAVS, na eva…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De tipo selvagem (Mavs + / +) e knockout (Mavs – / -) ratinhos, do tipo selvagem (Mavs + / +) e knockout (Mavs – / -) MEFs foram gentilmente cedidos pelo Dr. J. Chen Zhijian (University of Texas Southwestern Medical Center) 13. Esta publicação é baseado no trabalho financiado por subvenções do NIH (R01 CA134241 e R01 DE021445) e American Cancer Society (RSG-11-162-01-MPC).
Materials
References
- 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).
