大黄鱼白细胞介素4/13A激活的信号通路及其调控机制研究
批准号:
32073007
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
母尹楠
依托单位:
学科分类:
水产生物免疫学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
母尹楠
中文摘要
哺乳类IL-4和IL-13主要通过激活JAK-STAT、PI3K/Akt和Ras/ERK通路介导Th2免疫应答,且其激活的通路受SOCS1和特定miRNA调控。但目前对鱼类IL-4/13信号通路及其调控机制知之甚少。前期我们完成了大黄鱼IL-4/13A的功能研究,本项目拟在此基础上鉴定大黄鱼IL-4/13A的受体及下游接头分子,研究其对JAK-STAT、PI3K/Akt和Ras/ERK通路的激活作用,以揭示大黄鱼IL-4/13A激活的信号通路;通过研究SOCS1和靶向IL-4/13A及其受体的miRNA对IL-4/13A信号通路活化的调节作用,确定SOCS1阻断的靶蛋白及其功能域,以及miRNA的靶基因,从SOCS蛋白阻断和miRNA转录后调控两个层次阐明大黄鱼IL-4/13A通路的调控机制。预期结果对认识鱼类IL-4/13信号通路及调控机制具有重要意义,也为大黄鱼病害免疫防治提供新思路。
英文摘要
Mammalian interleukin (IL)-4 and IL-13 mediate their effects on Th2 (T-helper cell type 2) response by activating JAK-STAT, PI3K/Akt and Ras/ERK pathways. The suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) and some miRNAs play important roles in regulation of these pathways. However, currently little is known about the signaling pathways and their regulatory mechanisms of IL-4/13 in bony fish. In the previous study, the function of large yellow croaker (Larimichthys crocea) IL-4/13A (LcIL-4/13A) has been characterized. The potential receptor subunits and related signaling genes were also found in large yellow croaker. In this project, the specific receptors, adaptor molecules, and the effects of LcIL-4/13A on activation of JAK-STAT, PI3K/Akt and Ras/ERK pathways will be further investigated to determine the signaling pathways that are activated by LcIL-4/13A. The regulating effects of SOCS1 and miRNAs on activation of JAK-STAT, PI3K/Akt and Ras/ERK pathways by LcIL-4/13A, the target proteins of SOCS1, and the target genes of miRNAs also will be investigated, revealing the regulatory mechanisms of LcIL-4/13A signal pathways. These results will help to understand the signaling pathways and their regulatory mechanisms of fish IL-4/13, and also provide new ideas for disease prevention of large yellow croaker.
本项目鉴定了大黄鱼IL-4/13A候选受体亚基IL-4Rα、IL-13Rα1和IL-13Rα2的分子特征和表达模式。免疫共沉淀实验结果显示大黄鱼IL-4/13A直接结合IL-4Rα和IL-13Rα2,但是与γc和IL-13Rα1无直接相互作用;受体间相互作用研究发现仅IL-4Rα与IL-13Rα1之间具有直接结合作用,表明大黄鱼IL-4/13A首先结合IL-4Rα,再招募γc或IL-13Rα1形成异源三聚体,非变性电泳实验结果也证实了存在IL-4/13A/IL-4Rα/γc和IL-4/13A/IL-4Rα/IL-13Rα1三聚体复合物。进一步研究发现IL-4Rα可结合JAK1和STAT6,IL-13Rα1结合JAK2,γc结合JAK3,说明IL-4/13A可能通过JAK-STAT及相关通路在细胞内传递信号。大黄鱼IL-4/13A重组蛋白显著提高原代头肾白细胞中STAT6、ERK1/2和4E-BP1蛋白的磷酸化水平及其下游基因的转录水平,同时抑制剂及IL-4Rα特异性多克隆抗体封闭均可阻断IL-4/13A对STAT6、ERK1/2和4E-BP1磷酸化及其下游基因转录的激活作用,表明大黄鱼IL-4/13A通过JAK-STAT6、MAPK和mTOR信号通路发挥作用。本项目筛选获得了靶向大黄鱼IL-4/13A及其受体亚基IL-13Rα1的miRNA分子miR-301a和miR-7565,证实了它们之间的靶向关系,发现过表达miR-301a和miR-7565可分别下调内源IL-4/13A和IL-13Rα1的mRNA水平,都能削弱IL-4/13A对下游MAPK和mTOR通路的激活作用,负调控IL-4/13A促进T、B细胞增殖的功能。此外,鉴定了细胞因子信号转导抑制因子SOCS1和SOCS3,发现其通过结合STAT1的SH2结构域,负调控STAT1功能。以上结果不仅对于认识鱼类IL-4/13信号通路及调控机制具有重要意义,也为大黄鱼病害免疫防治提供新思路。
大黄鱼SOCS1负调控Ⅰ型干扰素信号通路的功能与机制研究
-
批准号:32473199
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50.00万元
-
批准年份:2024
-
负责人:母尹楠
-
依托单位:
国内基金
海外基金