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基本信息

品系名稱：B6-Ifit1^m1小鼠

英文名稱：B6-Ifit1^m1 mouse

疾病名稱：病毒感染、創(chuàng)傷感染、自身免疫疾病

相關(guān)基因：Isg56

背景品系：C57BL/6J

遺傳類型：基因敲除

繁殖方式：HOM X HOM

繁殖代數(shù)：NA

研究用途：用于研究病毒感染、創(chuàng)傷感染、自身免疫疾病及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

飼養(yǎng)環(huán)境：屏障或隔離環(huán)境

培育單位：北京華阜康生物科技股份有限公司、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所

保種單位：中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所

資源鑒定：否

鑒定日期：暫無(wú)介紹

特征描述

干擾素刺激基因56 (IFN-stimulated gene 56, ISG56)又稱為IFIT1基因，除了干擾素(Interferon, IFN)，多種病毒均可以上調(diào)ISG56家族基因的表達(dá)。ISG56家族有四個(gè)成員：ISG56/IFIT1、ISG54/IFIT2、ISG60/IFIT3、ISG58/IFIT5。

ISG56家族的結(jié)構(gòu)

1、ISG56家族蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ISG56家族蛋白包含多個(gè)TPR (tetratricopeptide repeat)結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域由34個(gè)氨基酸組成，有兩個(gè)反向平行的螺旋(螺旋A和螺旋B)和八個(gè)松散的保守殘基(W4、L7、G8、Y11、A20、F24、A27和P32)。包含TPR結(jié)構(gòu)的蛋白能夠形成蛋白復(fù)合物，如分子伴侶復(fù)合物、分裂后期促進(jìn)復(fù)合物和蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物等[3]。TPR結(jié)構(gòu)域是ISG56家族蛋白和其它蛋白相互作用的基礎(chǔ)。

2. ISG56家族基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ISG56家族基因組都含有類似的結(jié)構(gòu)。它們含有兩個(gè)外顯子，第一個(gè)外顯子包含了5′-UTR和起始密碼子，第二個(gè)外顯子編碼剩余的mRNA。除ISG58外，ISG56家族基因的啟動(dòng)子包含2個(gè)干擾素刺激應(yīng)答元件(IFN-stimulated response elements, ISRE)，它們位于TATA框上游200bp的位置。ISRE在干擾素調(diào)節(jié)因子(IFN regulatory factors, IRFs)的作用下，激活mRNA的轉(zhuǎn)錄[4]。

ISG56家族的調(diào)控和對(duì)IFN-I信號(hào)通路的調(diào)節(jié)

調(diào)控ISG56家族的信號(hào)通路

固有免疫是對(duì)抗病原微生物的第一道防線，細(xì)胞的模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor, PRRs)在識(shí)別病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)后，通過(guò)上調(diào)IFN-I和ISGs對(duì)抗病原微生物的入侵。缺乏外界刺激時(shí)，絕大多數(shù)細(xì)胞不表達(dá)ISG56，但多種刺激均可以誘導(dǎo)ISG56基因家族蛋白的表達(dá)。多種RNA或DNA病毒感染能上調(diào)ISG56的表達(dá)，如仙臺(tái)病毒(Sendai virus)、呼吸道合胞體病毒(respiratory syncytial virus, RSV)、水泡性口膜炎病毒(Vesicular stomatitis virus, VSV)等。 ISG56家族受到固有免疫多條通路的調(diào)控。Toll樣受體(Toll-like receptors, TLRs)可以識(shí)別PAMP，激活接頭分子TRIF和MyD88，類似地，RIG-I樣受體(RIG-I like receptors, RLRs)信號(hào)通路可以通過(guò)RIG-I和MDA5對(duì)PAMP對(duì)進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而激活MAVS和MITA。這些通路均能激活I(lǐng)RF3、NF-κB和c-Jun等轉(zhuǎn)錄因子，轉(zhuǎn)錄IFN-I和ISG56家族基因mRNA。Imaizumi等證實(shí)在人星形細(xì)胞瘤中，TLR3信號(hào)通路誘導(dǎo)了ISG54和ISG56基因的表達(dá)，ISG54和ISG56的表達(dá)量與CXCL10的表達(dá)量有關(guān)，他們還發(fā)現(xiàn)，TLR4通過(guò)MDA5和ISG56介導(dǎo)了CXCL10的表達(dá)。ISG56家族蛋白可以利用多種IRFs進(jìn)行轉(zhuǎn)錄：ISGF3復(fù)合物由IRF9、Stat-1/2組成，該復(fù)合物被IFNα/β受體激活，隨后轉(zhuǎn)錄ISG56家族基因；雙鏈RNA (double-stranded RNA, dsRNA)通過(guò)TLR3或RIG-I/MDA5激活I(lǐng)RF3，脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)通過(guò)TLR4激活I(lǐng)RF3，被激活的IRF3轉(zhuǎn)錄ISG56家族基因mRNA，ISG56的表達(dá)常作為IRF3轉(zhuǎn)錄活性的標(biāo)志。最新發(fā)現(xiàn)，調(diào)控染色質(zhì)活性的蛋白參與ISG56家族基因調(diào)控。組蛋白3 (histone 3)異構(gòu)體H3.3的表達(dá)是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中染色質(zhì)被激活的標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在IFN β刺激下，H3.3定位在ISG56基因2號(hào)外顯子的部位，而不是它的啟動(dòng)子區(qū)域。如果敲除H3.3基因，IFN β誘導(dǎo)ISG56的過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。

ISG56家族基因誘導(dǎo)表達(dá)的特點(diǎn)

ISG56基因家族蛋白在不同刺激以及不同細(xì)胞下所呈現(xiàn)的表達(dá)規(guī)律不同。Wacher等利用LCMV或West Nile病毒分別感染小鼠，檢測(cè)小鼠腦內(nèi)ISG56/54/49的表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)這三個(gè)基因mRNA都在感染后6天上調(diào)。在神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)，這三個(gè)基因的上調(diào)需要病毒產(chǎn)生的IFN-I，該過(guò)程依賴Stat-1/2發(fā)揮作用。在非神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)，病毒能夠直接誘導(dǎo)這些基因的表達(dá)。這三個(gè)基因在腦不同細(xì)胞內(nèi)的規(guī)律亦不同，星形膠質(zhì)細(xì)胞和海馬細(xì)胞CA1/CA2椎體細(xì)胞主要表達(dá)ISG56，小顆粒細(xì)胞主要表達(dá)ISG49，而在嗅球中表達(dá)的ISG54水平最高。小鼠感染VSV后，Terenzi等在各個(gè)組織和器官中檢測(cè)ISG56家族蛋白的表達(dá)情況，結(jié)果表明，VSV誘導(dǎo)的ISG56表達(dá)主要在肝和腎，ISG54主要分布在腎，B細(xì)胞主要表達(dá)ISG54而不表達(dá)ISG56，CD4或者CD8 T細(xì)胞能表達(dá)兩種蛋白。

ISG56對(duì)IFN-I信號(hào)通路的調(diào)節(jié)

ISG56家族蛋白參與IFN信號(hào)的調(diào)控。ISG54和ISG56均能正調(diào)控TLR3/IFN-β/STAT1信號(hào)通路。RLR信號(hào)通路中，激活的RIG-I與MAVS形成的復(fù)合體招募下游STING、TBK1和IRF3等分子的激活。Sendai virus感染條件下，ISG56和ISG54能夠與STING蛋白結(jié)合，進(jìn)而抑制了下游IRF3和NF-κB等基因的激活，從而阻斷了IFN-I的轉(zhuǎn)錄生成，該調(diào)節(jié)機(jī)制能避免細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)量的抗病毒因子對(duì)細(xì)胞造成傷害。類似地，用siRNA抑制ISG56的表達(dá)可以減少VSV在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制，該機(jī)制可能與抑制ISG56后IFN-I的表達(dá)上升有關(guān)。

ISG56家族抗病毒功能

ISG56可以抑制多種病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，其機(jī)制不盡相同。丙肝病毒是單股正鏈RNA病毒，它通過(guò)IRES依賴的核糖體招募機(jī)制進(jìn)行翻譯，該機(jī)制與細(xì)胞帽子依賴的翻譯方式相似，均需要利用eIF3。eIF3是一個(gè)約800kDa的大蛋白，由13個(gè)亞基組成。eIF3與核糖體60S/40S亞基的解離、eIF2/GTP/Met-tRNA復(fù)合物的生成等生物學(xué)過(guò)程息息相關(guān)。ISG56和ISG54能夠結(jié)合eIF3e，抑制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的生成，導(dǎo)致翻譯信號(hào)終止。HCV IRES介導(dǎo)的翻譯比細(xì)胞內(nèi)帽子依賴的翻譯更依賴eIF3，ISG56更傾向于結(jié)合HCV gRNA和eIF3，抑制HCV的轉(zhuǎn)錄。 在人乳頭瘤狀病毒中(HPV)中，ISG56可以與病毒E1蛋白結(jié)合。一方面，被ISG56結(jié)合的E1蛋白解旋酶活性顯著降低，另一方面，大量被ISG56結(jié)合的E1蛋白停留在了細(xì)胞質(zhì)，無(wú)法與病毒基因組結(jié)合。ISG56還能識(shí)別病毒的2`-O methylation和 5`-ppp ssRNA，ISG54能結(jié)合某些細(xì)胞內(nèi)的RNA修飾如富含AU的RNA，激活固有免疫反應(yīng)。Stawowczyk等發(fā)現(xiàn)IFN-I上調(diào)的ISG54具有誘導(dǎo)凋亡的功能。過(guò)量表達(dá)ISG54、ISG56和ISG49的小鼠感染Sindbis病毒，小鼠的成活率從25%提升到了40%，證實(shí)ISG56能抑制Sindbis病毒，但其機(jī)理仍不明確【1】。IFIT1通過(guò)DNA信號(hào)通路負(fù)反饋上調(diào)IFN-β及ISG的表達(dá),IFIT1的缺失對(duì)Ⅰ型單純皰疹病毒(HSV-1)入侵發(fā)揮了保護(hù)作用。該結(jié)果為后續(xù)研究開(kāi)發(fā)治療HSV-1感染相關(guān)的治療藥物提供了一個(gè)新思路【4】。

IFIT1與紅斑狼瘡

有報(bào)道指出IFIT1的過(guò)度表達(dá)在T細(xì)胞中能誘導(dǎo)白細(xì)胞介素IL-4和IL-10的分泌增加,下調(diào)IFIT1的轉(zhuǎn)錄水平后能部分下調(diào)IL-4和IL-10表達(dá),而與細(xì)胞膜分子的表達(dá)、細(xì)胞的增生、凋亡無(wú)關(guān)。結(jié)論:SLE相關(guān)新基因IFIT1在細(xì)胞因子的產(chǎn)生中起了重要作用,可能與Thl/Th2的失衡有關(guān)【2、5】。有報(bào)道指出1.自發(fā)性狼瘡鼠MRL/lpr中,表達(dá)增強(qiáng)的干擾素誘導(dǎo)基因IFIT1與維持正常的腎小球?yàn)V過(guò)功能必不可少的F-actin蛋白、Nephrin蛋白以及Podocin蛋白表達(dá)量負(fù)相關(guān),可能參與了狼瘡腎炎中足細(xì)胞的損傷,從而促進(jìn)了蛋白尿的發(fā)生。2.IFIT1通過(guò)抑制足細(xì)胞增殖和促進(jìn)凋亡使足細(xì)胞數(shù)目減少,腎小球?yàn)V過(guò)屏障破壞,腎功能損害。3.IFIT1可能通過(guò)F2R和Eral1信號(hào)傳導(dǎo)途徑,增加促凋亡蛋白Bax表達(dá),激活Caspase3、p38,減少抑凋亡蛋白Bcl-2表達(dá),最終使足細(xì)胞凋亡【3】。

IFIT1與感染

LPS可刺激多種細(xì)胞株表達(dá)IFIT1,提示IFIT1可能參與創(chuàng)傷后毒血癥的發(fā)生和發(fā)展;放射損傷早期能引起小鼠肝組織IFIT1的顯著增高【6】。

動(dòng)物簡(jiǎn)介

營(yíng)養(yǎng)成分

生物學(xué)特性

遺傳信息

實(shí)驗(yàn)儀器

測(cè)試流程

注意事項(xiàng)

1.具體的試驗(yàn)周期以工程師告知的為準(zhǔn)。

2.文章中的圖片或者標(biāo)準(zhǔn)以及具體的試驗(yàn)方案僅供參考，因?yàn)槊總€(gè)樣品和項(xiàng)目都有所不同，所以最終以工程師告知的為準(zhǔn)。

3.關(guān)于（樣品量）的需求，最好是先咨詢我們的工程師確定，避免不必要的樣品損失。

4.加急試驗(yàn)周期一般是五個(gè)工作日左右，部分樣品有所差異

5.如果對(duì)于（B6-Ifit1m1小鼠,動(dòng)物試驗(yàn)）還有什么疑問(wèn)，可以咨詢我們的工程師為您一一解答。