郑春福教授团队最新研究：TRIM69如何调控cGAS-STING抗病毒通路

在抗病毒先天免疫中，cGAS-STING通路几乎是最核心的一条DNA感知路径。它的主线机制已经相当清晰：细胞识别异常DNA，产生cGAMP，激活STING，再进一步启动干扰素反应。但随着研究深入，人们逐渐发现，这条通路真正复杂的地方，其实不在有没有被激活，而在被激活到什么程度。而这个强度的调节，很大程度上依赖于一类并不直接识别病原体的调控蛋白。在这些调控因子中，TRIM家族一直是一个比较特殊的存在。它们大多具有E3泛素连接酶活性，参与从发育、凋亡到免疫反应的多种过程。但相比一些经典成员，TRIM69长期处在一个相对边缘的位置。

近期，郑春福教授团队在Cellular Signalling在线发表了题为“TRIM69 potentiates the cGAS-STING signalling pathway by promoting STING ubiquitination”的研究型论文。该研究证明TRIM69诱导的STING泛素化对于抗病毒先天免疫中cGAS-STING介导的IFN-I产生是必需的。这些发现表明，TRIM69是胞质DNA感知通路中的一个新型正调控蛋白，促进cGAS-STING信号通路。

TRIM69是cGAS-STING信号的潜在正调节因子

TRIM家族E3连接酶通过泛素化调控多种信号通路。为探究其对cGAS-STING介导的IFN-I通路的调控作用，作者对TRIM家族成员进行了双荧光素酶报告基因（DLR）筛选。在HEK293T细胞中共转染cGAS-Flag、STING-Flag及IFN-β启动子报告质粒，发现TRIM69能显著增强cGAS诱导的I型IFN信号。此外，TRIM69还可上调由cGAS/STING激活的IFN-β、ISG54和ISG56基因的转录。

图1. TRIM69激活cGAS-STING介导的IFN-β信号通路

TRIM69与STING相互作用

当使用STING、TBK1和IRF3/5D激活IFN-I信号通路时，TRIM69显著增强STING介导的IFN-β启动子活性，但对TBK1或IRF3/5D介导的活性无影响。TRIM69异位表达上调STING激活的IFN-β、ISG54和ISG56转录。免疫荧光显示TRIM69与STING共定位，Co-IP证实二者直接相互作用。

图2. TRIM69与STING相互作用

TRIM69促进STING二聚化及其高尔基易位

为探究TRIM69调控先天免疫的机制，作者构建了TRIM69敲低（KD）细胞系。TRIM69-KD2细胞中IFN-β启动子活性（cGAS/STING过表达时）及STING介导的IFN-β、ISG54、ISG56 mRNA表达均显著降低，表明TRIM69在STING水平发挥作用。非变性PAGE及Co-IP显示，TRIM69过表达增加STING二聚体数量并促进其二聚化。TRIM69还增强STING向高尔基体的转位，且二者在高尔基体共定位。

图3. TRIM69促进STING二聚化及其高尔基易位

TRIM69通过k63连接的泛素化促进STING激活

TRIM69具有RING结构域，是E3泛素连接酶。突变体TRIM69-CA（C61A/C64A）失去酶活性。Co-IP显示，野生型TRIM69（而非TRIM69-CA）可介导STING泛素化；泛素突变体K63R阻断该修饰，表明TRIM69催化STING的K63连接泛素化。DLR实验中，TRIM69剂量依赖性增强IFN-β启动子活性，而TRIM69-CA无此作用。TRIM69增加STING蛋白蓄积及下游IFN-β、ISG54、ISG56 mRNA水平，TRIM69-CA无效。因此，TRIM69通过其E3泛素连接酶活性参与STING泛素化，正向调控IFN-β信号。

图4. TRIM69通过k63连接的泛素化促进STING激活

TRIM69促进STING和TBK1的相互作用

为验证TRIM69对IFN-I通路的正调控作用，作者通过Co-IP及共聚焦显微镜检测STING对TBK1的招募。结果显示，TRIM69增强STING与TBK1的相互作用，表明TRIM69促进STING介导的TBK1招募。

图5. TRIM69增强了STING与TBK1之间的相互作用

综上所述，在本研究中，TRIM69被证明在cGAS-STING介导的IFN-I信号通路中发挥正调控作用。在此过程中，TRIM69与STING的直接结合及其E3泛素连接酶活性，对于其促进K63泛素化、从而导致STING二聚化及从内质网向内质网-高尔基体中间池转位至关重要。最终，下游信号被启动，导致IFN-I的产生。DNA传感器介导的免疫应答不仅提供抗DNA病毒的保护，还对包括癌症在内的多种炎症性疾病具有重要影响。因此，深入理解cGAS-STING信号通路所涉及的多种调控机制，对于开发基于cGAS-STING介导的免疫疗法的治疗策略至关重要。除了TRIM69的抗病毒作用外，未来还需要在不同疾病模型中对其免疫调控作用进行更多研究。

原文连接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41865946/

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