Ctenopharyngodon idella TBK1は、IRF7を介して自然免疫応答を活性化します

哺乳類では、IFN調節因子（IRF）7は、さまざまな病原性感染症に応答したIFN-α発現の中心的な調節因子です。哺乳類の病原体侵入の監視に関与するいくつかの病原性センサーがあります。これらのセンサーは、異なる経路を介してIRF7を介した応答をトリガーします。タンク結合キナーゼ1（TBK1）は、病原体感染時のIRF7活性化の重要なメディエーターです。FISHでは、TBK1、IRF3、IRF7、特にTBK1-IRF3シグナル伝達経路に関する多くのレポートがあります。ただし、TBK1-IRF7が自然免疫シグナル伝達経路でどのように機能するかはあまり明確ではありません。この研究では、TBK1がIFN、ISG発現をアップレギュレートする方法、およびTBK1がリポ多糖（LPS）刺激下での魚のIRF7を介して自然免疫応答をどのように開始するかを調査しました。LPSによる刺激後、草のcar毛irf3およびIRF7転写はアップレギュレートされ、TLRを介した抗ウイルスシグナル伝達経路に関与していることを示しています。LPSからLPSへの草のコイの反応時間がIRF7の応答時間よりも早かったのは興味深いことです。さらに、IRF3ではなくIRF7は、Ctenopharyngodon Idella腎臓細胞（CIK）におけるIFNおよびISG転写のより強力な陽性調節因子として作用しました。魚のLPS感染に対するIRF3とIRF7の潜在的な機能分化が示唆されています。デュアルルシフェラーゼアッセイでは、草Carp IRF7とTBK1の過剰発現がIFNおよびPKRの転写レベルを上方制御することも示しました。ただし、IRF7のノックダウンはISGの発現を阻害し、草のcarp TBK1がIRF7を介して転写を調節することを示唆しています。共免疫沈降とGSTプルダウンアッセイにより、CARPIRF7がTBK1に結合することが証明されました。さらに、草のコイTBK1は、IRF7の核転座を促進することができます。結果は、草のコイTBK1がIRF7に直接結合して活性化できることを示しています。

In mammals, IFN regulatory factor (IRF) 7 is a central regulator of IFN-α expression in response to variable pathogenic infections. There are several pathogenic sensors involved in monitoring pathogen intrusion in mammals. These sensors trigger IRF7-mediated responses through different pathways. TANK-binding kinase 1 (TBK1) is a critical mediator of IRF7 activation upon pathogen infection. In fish, there are many reports on TBK1, IRF3 and IRF7, especially on TBK1-IRF3 signaling pathway. However, it is not very clear how TBK1-IRF7 works in innate immune signaling pathway. In this study, we explored how TBK1 up-regulates IFN, ISG expression, and how TBK1 initiates innate immune response through IRF7 in fish under lipopolysaccharides (LPS) stimulation. After stimulation with LPS, grass carp IRF3 and IRF7 transcriptions were up-regulated, indicating they participate in TLR-mediated antiviral signaling pathway. It is interesting that the response time of grass carp IRF3 to LPS was earlier than that of IRF7. In addition, IRF7 rather than IRF3 acted as a stronger positive regulator of IFN and ISG transcription in Ctenopharyngodon idella kidney cells (CIKs). It is suggested the potential function differentiation between IRF3 and IRF7 upon LPS infection in fish. Dual luciferase assays also showed that overexpression of grass carp IRF7 and TBK1 up-regulated the transcription level of IFN and PKR. However, knockdown of IRF7 inhibits ISG expression, suggesting that grass carp TBK1 regulates the transcription via IRF7. Co-immunoprecipitation and GST pull-down assays proved the binding of grass carp IRF7 to TBK1. Furthermore, grass carp TBK1 can promote the nuclear translocation of IRF7. The results indicated that grass carp TBK1 can bind directly to and activate IRF7.