大家好，今天为大家推荐一篇年发表在PlosPathogens上的文章。文章通讯作者是上海兽医研究所马志永研究员。他的课题组致力于猪流感病*、流行性乙型脑炎病*等猪重要传染病的研究，主要探究宿主先天性抗病*反应的机制以及病*的逃逸机制，试图发现新的免疫调节分子和抗病*药物靶标分子并开发新型诊断技术和疫苗。
日本脑炎病*（JEV）是一种人畜共患蚊子传播病*，它常引起人类流行性脑膜炎和猪繁殖障碍，对人类公共健康和猪产业都有着广为人知的危害。早前，肿瘤抑制子p53已报道能维持基因稳定，抑制肿瘤生长，还可通过调控一系列下游基因的表达从而介导宿主抗病*反应，但其机制一直没有研究清楚。在本文中，作者发现，p53可通过ZDHHC1调控IFITM3的棕榈酰化实现抗病*反应。IFITM3是IFITM家族蛋白成员，主要定位于细胞内吞体和内吞溶酶体膜上，IFITM3可防止病*穿透细胞膜脂双层进入细胞质，因此IFITM3常被认为是细胞抗病*反应的第一道防线。此外，IFITM3蛋白还可整合到病*包装衣壳上以抑制病*的复制。本文p53-ZDHHC1-IFITM3调控途径的发现为对抗JEV病*感染提供了重要的研究线索。
首先，作者发现并验证了IFITM3对JEV复制的抑制作用。通过RNA干扰抑制IFITM3的表达可观察到JEV浓度明显上升，而外源的HA-IFITM3质粒的表达也能明显降低病*浓度。为了进一步鉴定IFITM3是否是p53的下游调控蛋白。作者通过p53的化学激活剂Nutlin-3激活p53的表达，Nutlin-3的处理除了使p53表达上升外，还同时引起了明显的IFITM3的表达上升（图1A）。而用SiRNA干扰p53后，则观察到了明显的IFITM3表达下调（图1A）。为了验证p53是在转录水平还是翻译后水平上调控IFITM3的表达，作者首先观察了Nutlin-3处理下IFITM3mRNA水平的改变。结果表明，在Nutlin-3的处理或p53干扰后对IFITM3的转录都没有明显影响（图1B）。通过强力霉素处理，观察p53激活对IFITM3的蛋白合成的影响发现，在p53激活条件下Dox处理依然能观察到IFITM3的表达积累（图1C），这说明，p53对IFITM3表达的调控不是通过影响其蛋白合成过程引起的。那么，p53很有可能是通过调控IFITM3的翻译后水平来实现对IFITM3表达量的调控。因此，通过CHX脉冲分析，作者发现Nutlin-3的处理的确增强了IFITM3的稳定性(图1F)。这说明，p53对IFITM3的调控发生在蛋白翻译后水平，并且因此维持了IFITM3的稳定性。
图1.p53上调IFITM3蛋白表达。
由于此前IFITM3已被发现可进行蛋白棕榈酰化修饰，因此，作者检测了棕榈酰化与IFITM3的稳定性的关系。结果显示，2BP对IFITM3的棕榈酰化修饰的抑制作用还降低了IFITM3的表达水平（图2B）。CHX脉冲分析表明，2BP处理的细胞中，IFITM3蛋白的半衰期明显缩短了（图2C）。通过外源表达IFITM3和IFITM3△Palm发现，IFITM3△Palm能更快被降解（图2D）。这验证了棕榈酰化对于IFITM3的稳定性至关重要。用Nutlin3诱导p53的激活，同时用2-BP抑制IFITM3的棕榈酰化，发现p53不再能上调IFITM3的表达（图2E）。在过表达HA-p53的细胞中，IFITM3的棕榈酰化信号也明显增强了。这说明，p53对于IFITM3的稳定性的调节是通过促进其棕榈酰化实现的。通过筛选相关的棕榈酰转移酶，作者进一步发现p53对IFITM3的棕榈酰化促进作用是通过促进棕榈酰转移酶ZDHHC1的转录实现的。
图2.p53通过调控IFITM3的棕榈酰化来维持IFITM3的稳定性。
p53诱导的IFITM3的棕榈酰化对于抗JEV活性十分关键。干扰p53，ZDHHC1和IFITM3中的任意一个蛋白的表达都会导致JEV浓度的升高。并且，干扰IFITM3将极大的破坏p53和ZDHHC1过表达下对JEV复制的抑制作用。总的来说，在本文中，作者发现了一条对抗JEV复制的关键通路：p53-ZDHHC1-IFITM3调控通路。该通路的发现为研究JEV引起的人类脑膜炎的治疗提供了新的药靶研究思路。
Wang,X.,Z.Wu,Y.Li,Y.Yang,C.Xiao,X.Liu,X.Xiang,J.Wei,D.Shao,K.Liu,X.Deng,J.Wu,Y.Qiu,B.LiandZ.Ma()."p53promotesZDHHC1-mediatedIFITM3palmitoylationtoinhibitJapaneseencephalitisvirusreplication."PLoSPathog16(10):e.
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