IRF-3简介

IRF-3在非感染细胞中存在于胞内，在胞 质中不与其他蛋白质结合，以单体非活化 形式存在。一旦受到上游信号转导，如病 毒感染、双链RNA的刺激，IRF-3被磷酸化 激活，分子内部的自我抑制域被打开，形 成同二聚体或与IRF-7形成异二聚体后进入 细胞核，与共同活化因子CBP/p300结合发 挥转录活性。磷酸化后的IRF-3与β-干扰素 启动子结合，可显著增高病毒介导的I型IFN 的表达。
Triggering the Innate Antiviral Response through IRF-3 Activation
文章重点介绍IRF-3、IRF-7的激活机制 和生理功能。
IRF-3
Ⅰ型干扰素的诱导特异性是通过IRF转录 因子家族成员实现的。 IRF-3转录活性受到病毒和dsRNA介 导,C端磷酸化受到丝氨酸385和386位,以及 丝氨酸/苏氨酸396和405之间的调控,通过 IKK相关激酶TBK-1和IKK∈介导。
用腺病毒作为载体，将IRF-3转导入巨噬 细胞中可导致细胞快速死亡。 IRF-7转导入 巨噬细胞可产生Ⅰ型干扰素并增强TRAIL, IL-12, IL-15, 和CD80基因编码的表达。说 明IRF-7转导入巨噬细胞可在不同癌症细胞 中突出抑制活性，显示IRF-3或IRF-7在原 始巨噬细胞中有不同的分子凋亡和抗肿瘤 基因程序。
IRF-3和IRF-7在IFN抗病毒应答
体内的要求
实验显示：细胞缺乏IRF-3 和IRF-7的表 达在很多病毒感染情况下Ⅰ型干扰素不能 被诱导分泌；缺乏IFN的应答，要使其恢复， 需要两种蛋白质的共表达，这显示 IRF-3 和IRF-7在确保IFNα/β基因转录的必 要性。
用IRF-7-/-小鼠，通过病毒介导和TLR依 赖的信号途径诱导Ⅰ型干扰素。显示在IRF7-/-小鼠中，IFNαmRNA的诱导完全被抑制， IFNβmRNA水平降低，在IRF-3 /IRF-7都被 敲除的MEFs中完全检测不到IFNβ 。同样， 在IRF-7-/- MEFs血清中IFN水平严重降低。
尤其是在c端氨基酸471和487之间是病毒诱导磷酸化在病毒感染的早期irf7c端磷酸化磷酸化的irf7转移至细胞核内与irf3共同诱导干扰素早期基因和迟到基因表达最终导致ifn表达出各种活跃的生物活性
IRF-3 干扰素调节因子3
1.IRF-3结构与功能
IRF-3基因定位于19q，编码427个氨基 酸，分子量为55kD。IRF-3属于螺旋-转角螺旋蛋白质，由不同的功能结构域组成。
IRF-7
IRF-7基因定位于染色体11p，人IRF-7 由503个氨基酸组成，是有转录活性的多功 能蛋白，像IRF-3一样，依赖C 端磷酸化。 IRF-7的氨基端含有一个由115个氨基酸组 成的可与DNA结合的结构域( DBD), 该结构 域含有5个色氨酸的重复序列, 与Myb蛋白 的DBD结构域相似。除了DBD，IRF-7在C 端区域有多个调节活性的区域。尤其是在C 端氨基酸471和487之间是病毒诱导磷酸化 的一个靶点。
IRF-3和IRF-7 靶基因激活
人IFNβ，IFNα1和RAN-TES（激活正常 T细胞表达和分泌的调节）启动子被IRF-3 共表达刺激，然而IFNα4，α7和α14启动子 都优先的仅被IRF-因的5 ’-GAAANNGAAANN-3’共有序列上。
IRF-3活性的负调节
IRF-3直接受肽基脯氨酰异构酶Pin1的负 性调节。刺激dsRNA磷酸化的IRF-3丝氨酸 339-脯氨酸340与Pin1多聚泛素化的相互作 用使得蛋白酶依赖的IRF-3的降解。RNA干 扰或抑制Pin1基因缺失导致增强了依赖IRF3的IFN-β产生和减少病毒的复制，说明 Pin1的肽基脯氨酰异构化在IRF-3的应答中 有负性调节作用。
2.IRF-3的磷酸化
IRF-3的活化依赖于病毒诱导的磷酸化。 目前认为IRF-3 C末端的两个部位，即385 和386位丝氨酸以及396-405位的丝／苏氨 酸磷酸化与病毒诱导的IRF-3活化有关。若 将385和386位的丝氨酸残基用丙氨酸代替， 可导致IRF-3对刺激物的无反应性。
IRF-3磷酸化与其活性发挥密切相关。 IRF-3 C末端的磷酸化可解除AID的相互作 用导致IRF-3构型发生变化,暴露出lAD(自身 抑制结构域)和DBD(DNA结合结构域),促进 IRF-3二聚化和与IRF-3 DNA结合位点的5’GAAAC／GC／CGAANT/C-3’序列结合。 同时,IRF-3 C末端的磷酸化也是IRF-3与 CBP/p300结合所必需的。
在病毒感染的早期,IRF-7 C端磷酸化,磷 酸化的IRF-7转移至细胞核内,与IRF-3共同 诱导干扰素早期基因和迟到基因表达,最终 导致IFN表达出各种活跃的生物活性; 在感 染的晚期,IRF-7被磷酸化入核, 诱导 IFN-α、IFN-β的大量表达,从而激活抗病毒 基因的表达, 起到抗病毒的作用。
从N端到C端依次为DNA结合结构域 (DBD，第 1-134位)、转录活化结构域 (TAD，第134-394位) 和反应结构域(RD， 第382-427位)。
TAD包含核定位序列(NLS)、核输出序 列(NES)、脯氨酸富含区 (Pro)和IRF相关结 构域(IAD),TAD的两侧是2个能相互作用的 自身抑制结构域(AID)，分别位于IRF-3 C端 的第380-427位和第98-240位。在IRF-3未 受刺激时，AID彼此相互作用掩盖TAD，防 止IRF-3移位至细胞核，并与核内的DNA结 合。