DNA免疫识别通路cGAS-cGAMP-STING-IFN-β在鸡细胞中功能缺陷的分子基础与调控机制
批准号:
32072864
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
孙建和
依托单位:
学科分类:
兽医免疫学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙建和
中文摘要
cGAS-cGAMP-STING-IFN-β(GGSI)是脊椎动物高度保守的DNA识别通路,在抗DNA病毒免疫中发挥关键作用。但我们发现,尽管鸡cGAS可催化合成cGAMP,却不能调控IFN-β激活。为探明原因,本项目将聚焦GGSI通路的枢纽分子,基于结构生物学,解析cGAMP与鸡STING的结合能力和互作机制;基于信号转导,分析cGAMP刺激下鸡STING的激活、修饰、多聚化和胞内转位特征,研究IRF7代偿鸡天然缺失的IRF3参与DNA免疫识别的潜能及机制;基于多组学技术,绘制鸡cGAS、cGAMP介导的DNA免疫识别分子调控网络;基于交互调控网络,探究负调控分子在鸡GGSI通路功能缺陷中的贡献和作用模式。最终系统阐明鸡GGSI通路功能缺陷的分子基础、调控机制以及鸡cGAS的潜在生物学功能。成果将进一步丰富对脊椎动物cGAS功能的认识,为基于天然免疫开展鸡DNA病毒免疫防控提供科学依据。
英文摘要
cGAS-cGAMP-STING-IFN (GGSI) is a highly conservative DNA sensing and signaling pathway in vertebrates that plays a crucial role in anti-DNA virus innate immunity. However, we found that chicken cGAS cannot regulate IFN-beta activation, although it can catalyze the synthesis of 2'3'-cGAMP from ATP and GTP. To explore the reasons, this proposal will focus on the junctional molecules of the GGSI pathway. The binding capability and characteristics of cGAMP and chicken STING will be analyzed based on structural biology; The positive or negative response and the underlying mechanism of chicken STING-IRF7 to cGAMP stimulation will be elucidated by signal transduction strategy; and the contribution to the defective signaling and work model of negative regulatory molecules in chicken GGSI pathway will be explored based on the interactive network. Overall, the work will clarify the molecular basis and regulatory mechanism of the functional defects of the GGSI pathway in chicken. At the same time, using multi-omics techniques, the molecular regulation network mediated by chicken cGAS or cGAMP will be constructed to determine the potential function of cGAS in chicken cells. The results will not only clarify the mechanism of the chicken GGSI pathway defects, but also reveal the novel function of chicken cGAS-cGAMP, which will further enrich the understanding of the function of vertebrate cGAS-cGAMP and provide a scientific basis for antiviral immunity.
研究围绕“鸡cGAS-cGAMP-STING-IFN(GGSI)抗病毒天然免疫通路存在功能缺陷”的这一关键科学问题,基于比较免疫学策略,系统解析了鸡(Dev Comp Immunol, 2021)、鹅(Front Immunol.,2022; Vet Res,2022;Dev Comp Immunol,2022)、鸽(Arch Virol,2024; Poultry Sci., 2023)、蝙蝠(Front Microbiol., 2023; Dev Comp Immunol., 2023; Dev Comp Immunol., 2022)和人GGSI通路的相关功能分子和作用机制,进一步明确了鸡GGSI通路在抗DNA病毒免疫识别中具有独特性。从4个方面系统阐明了鸡cGAS-cGAMP-STING-IFN通路功能缺陷的分子基础和主要调控机制:(1)鸡cGAS的N端氨基酸大片段缺失,导致GGSI通路启动受限(Dev Comp Immunol, 2021);(2)GGSI通路中的核心枢纽分子STING可被cGAS介导的自噬反应强烈降解,进而阻断信号转导、抑制通路激活(上海交通大学博士学位论文,2023);(3)重要负调控分子鸡E3泛素连接酶RNF20通过靶向cGAS,促进STING降解,抑制通路活化(J Virol,2025);(4)miRNA(miR-126-5p)通过靶向关键分子TRAF3对GGSI通路发挥沉默作用(Vet Res, 2022)。.研究回答了项目提出的关键科学问题,完成全部考核指标,在Journal of Virology和Veterinary Research等重要学术期刊发表SCI论文13篇(第1标注论文3篇)、接收1篇、发表中文综述1篇。培养博士研究生3名,硕士研究生3名。参加国内学术会议10次,在国内主流学术会议做学术报告7次。
猫传染性腹膜炎病毒自复制型可控表达环状 RNA 疫苗创制
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批准号:25N42800300
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:孙建和
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依托单位:
鸭RIG-I和MDA5介导并依赖于STING的天然免疫双通路的激活与调控机制
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批准号:31872456
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:孙建和
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依托单位:
鸡MDA5-STING-IFNβ天然免疫通路中STING介导信号传导和抗病毒的分子机制
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批准号:31672524
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2016
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负责人:孙建和
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依托单位:
猪链球菌噬菌体裂解酶的功能域解析及基于三维结构的底物识别机制研究
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批准号:31372500
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2013
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负责人:孙建和
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依托单位:
猪链球菌噬菌体穿孔素(holin)的膜拓扑结构与功能解析
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批准号:31172381
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2011
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负责人:孙建和
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依托单位:
国内基金
海外基金