OTUD1对RNA病毒诱导的IFNβ和炎症因子产生的调控
验证OTUD1是否参与RNA病毒诱导的先天免疫反应调控
在HEK293T细胞中敲低或过表达OTUD1,检测SeV感染后IFNβ mRNA水平;在Otud1+/+和Otud1-/- MEFs中感染RNA病毒(SeV、VSV、H1N1)和DNA病毒(HSV),检测IFNβ、ISGs(IFIT1、ISG15、ISG54)、TNFα和IL-6的mRNA水平;使用ISD和cGAMP刺激检测DNA-STING信号通路的影响。
Induction of OTUD1 by RNA viruses potently inhibits innate immune responses by promoting degradation of the MAVS/TRAF3/TRAF6 signalosome.
包括体外细胞实验(HEK293T、MEFs等)、体内小鼠模型(Otud1-/-小鼠)、免疫共沉淀、泛素化分析、荧光共聚焦、ELISA、TCID50等,并包含功能验证和机制验证。
HEK293T细胞 Otud1+/+和Otud1-/-小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs) Otud1-/-小鼠(VSV感染模型) 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)
OTUD1基因敲除小鼠(Otud1-/-)的构建和基因型鉴定 RNA病毒(SeV、VSV、H1N1)和DNA病毒(HSV)感染细胞或小鼠的剂量和途径 OTUD1过表达或敲低对MAVS/TRAF3/TRAF6蛋白水平的影响 Smurf1敲低对OTUD1介导的MAVS/TRAF3/TRAF6降解和IFNβ产生的影响 OTUD1去泛素化酶活性(C320A-H431Q突变体)对功能的影响
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
验证OTUD1是否参与RNA病毒诱导的先天免疫反应调控
在HEK293T细胞中敲低或过表达OTUD1,检测SeV感染后IFNβ mRNA水平;在Otud1+/+和Otud1-/- MEFs中感染RNA病毒(SeV、VSV、H1N1)和DNA病毒(HSV),检测IFNβ、ISGs(IFIT1、ISG15、ISG54)、TNFα和IL-6的mRNA水平;使用ISD和cGAMP刺激检测DNA-STING信号通路的影响。
验证OTUD1在体内对RNA病毒感染的抗病毒反应中的作用
用VSV腹腔注射或鼻腔感染Otud1+/+和Otud1-/-小鼠,检测肺、肝、脾等器官中IFNβ、IL-6和VSV mRNA表达,病毒载量,存活率,以及免疫组化检测VSVG蛋白。
验证OTUD1是否通过影响MAVS/TRAF3/TRAF6的蛋白稳定性和泛素化来发挥作用
在HEK293T细胞中梯度过表达OTUD1,检测内源MAVS、TRAF3、TRAF6、IRF3、TBK1和RIG-I蛋白水平;在Otud1+/+和Otud1-/- MEFs中检测这些蛋白水平;免疫沉淀内源MAVS/TRAF3/TRAF6检测泛素化水平;用MG132处理检测蛋白酶体依赖性降解。
验证Smurf1是否参与OTUD1介导的MAVS/TRAF3/TRAF6降解和干扰素抗病毒反应的抑制
在HEK293T细胞中敲低Smurf1,检测OTUD1对MAVS/TRAF3/TRAF6蛋白水平及泛素化的影响;检测OTUD1对SeV诱导的IFNβ产生的影响在Smurf1敲低条件下的变化;使用OTUD1去泛素化酶活性突变体(CH)检测其功能。
验证OTUD1是否通过去泛素化调节Smurf1的稳定性
检测OTUD1与Smurf1的相互作用;过表达OTUD1对Smurf1蛋白水平和泛素化的影响;使用泛素突变体(K48-only、K63-only)和K48特异性抗体分析泛素化类型;比较Otud1+/+和Otud1-/- MEFs中Smurf1蛋白和泛素化水平。
验证RNA病毒感染是否通过NF-κB信号通路上调OTUD1表达,并进而上调Smurf1蛋白水平
检测VSV或SeV感染HT1080、2fTGH等细胞中OTUD1 mRNA和蛋白表达时间过程;使用Vero(IFN缺陷)和U3A(STAT1缺陷)细胞验证NF-κB作用;用NF-κB抑制剂PDTC处理细胞检测OTUD1 mRNA;检测Smurf1 mRNA和蛋白质水平的变化在野生型和Otud1-/- MEFs中。
验证病毒感染是否促进OTUD1与Smurf1相互作用以及Smurf1向MAVS/TRAF3/TRAF6信号复合物的募集
在2fTGH细胞中用SeV感染,免疫沉淀内源OTUD1检测Smurf1相互作用;免疫荧光共聚焦检测OTUD1和Smurf1共定位;在BMDMs和2fTGH细胞中检测Smurf1与MAVS/TRAF3/TRAF6的内源结合;用MitoTracker染色观察Smurf1线粒体定位。
验证在病毒感染期间OTUD1-Smurf1轴对MAVS/TRAF3/TRAF6蛋白水平和IFNβ mRNA的调控
检测SeV感染HepG2、HeLa、BMDMs中MAVS/TRAF3/TRAF6蛋白和mRNA的时间过程;在HeLa细胞中敲低Smurf1检测其对SeV诱导的MAVS/TRAF3/TRAF6下调的影响;比较Otud1+/+和Otud1-/- BMDMs中VSV感染后的蛋白变化;检测Otud1-/- MEFs中IFNβ mRNA随时间的变化。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养与转染 | DMEM培养基 | HyClone | -- |
| 细胞培养 | 胎牛血清 | GIBCO, Life Technologies | -- |
| 青霉素 | -- | -- | |
| 链霉素 | -- | -- | |
| 转染 | Lipofectamine 3000转染试剂 | Invitrogen | L3000-015 |
| LongTrans转染试剂 | UCallM | TF/07 | |
| 聚乙烯亚胺 | -- | -- | |
| 药物处理 | MG132 | Sigma | C2211 |
| PDTC(NF-κB抑制剂) | -- | -- | |
| 刺激物 | cGAMP | InvivoGen | tlrl-nacga23 |
| Poly(I:C) | InvivoGen | tlrl-picr | |
| 脂多糖 | Sigma | L2630 | |
| 免疫荧光染色 | MitoTracker Red CMXRos线粒体染料 | Yeasen | 40741ES50 |
| DAPI | -- | -- | |
| OTUD1抗体 | Abcam | ab122481 | |
| Smurf1抗体 | Santa Cruz | sc-100616 | |
| 488山羊抗小鼠IgG | Alexa Fluor | A11001 | |
| 594山羊抗兔IgG | Alexa Fluor | A11012 | |
| 免疫印迹 | IRF3抗体 | Santa Cruz | sc-9082 |
| p-IRF3抗体 | Cell Signaling | 4947S | |
| OTUD1抗体 | Abcam | ab182511 | |
| Flag抗体 | Sigma | F7425 | |
| β-actin抗体 | Proteintech | 66009-1-Ig | |
| Myc抗体 | Abmart | m2002 | |
| MAVS抗体 | Santa Cruz | sc-166583 | |
| TRAF3抗体 | Cell Signaling | 4729S | |
| TRAF6抗体 | Abcam | ab94720 | |
| TBK1抗体 | Cell Signaling | 3013S | |
| RIG-I抗体 | Cell Signaling | 4200S | |
| Smurf2抗体 | Santa Cruz | sc-25511 | |
| 泛素抗体 | Santa Cruz | sc-8017 | |
| HA抗体 | Abcam | ab9110 | |
| K48-泛素抗体 | Cell Signaling | 4289S | |
| VSVG抗体 | Santa Cruz | sc-66180 | |
| RNA提取 | Trizol试剂 | Invitrogen | -- |
| 逆转录 | 逆转录试剂盒 | Thermo | K1622 |
| 荧光素酶检测 | 双荧光素酶报告基因检测系统 | Promega | E1910 |
| ELISA | IFNβ ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M0033C |
| 免疫组化 | 石蜡 | -- | -- |
| 细胞培养 | 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 | -- | -- |
| 质粒构建 | QuickChange定点突变试剂盒 | Stratagene | -- |
| 细胞培养 | RPMI培养基 | -- | -- |
| PRIM培养基 | -- | -- | |
| 图像分析 | ImageJ软件 | -- | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 小鼠模型 | Otud1-/-小鼠的构建,背景为C57BL/6,6-8周龄;VSV感染剂量和途径:腹腔注射2x10^8 pfu/只,或鼻腔感染2x10^7 pfu/只;样本量(每组n=4-12不等)。 阅读提示:见Materials and methods中'Mice'和'VSV infection in vivo'部分 |
| 细胞实验 | 细胞类型:HEK293T、HeLa、HT1080、2fTGH、HepG2、Vero、U3A、MEFs、BMDMs;病毒感染MOI=3(VSV、SeV、HSV),感染时间(通常1.5小时吸附后换液);RNA病毒感染后检测时间点(如10小时) 阅读提示:见Materials and methods中'Cell culture'和'Viral infection in vitro'部分 |
| OTUD1/Smurf1功能验证 | OTUD1敲低或过表达;Smurf1敲低;OTUD1去泛素化酶活性突变体(C320A-H431Q)的使用;MG132使用浓度(20 μM)和处理时间(4小时) 阅读提示:见Results部分及Figure legends |
| 泛素化分析 | 泛素化检测方法(内源免疫沉淀或外源共转染);泛素突变体(K48-only、K63-only)的使用;K48-Ub抗体检测 阅读提示:见Results部分及Figure legends |
| 分子检测 | q-PCR引物序列;q-PCR内参基因(β-actin);IFNβ启动子报告基因(P125-Luc)和ISRE-Luc的检测;蛋白检测抗体信息及稀释比例 阅读提示:见Materials and methods中'Q-PCR assay'、'Assay of luciferase activity'和'Immunoprecipitation and immunoblotting'部分 |