吳初新，徐小文

(1.豫章師范學(xué)院 小學(xué)教育學(xué)院，南昌 330103；2.南昌大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，南昌 330031)

先天免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵抗病原微生物入侵的第一道防線。早在20世紀(jì)60年代人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，核酸在免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要的作用，但對(duì)核酸如何觸發(fā)先天免疫應(yīng)答卻知之甚少[1]。隨著眾多模式識(shí)別受體(PRR)逐漸被發(fā)現(xiàn)，病毒等微生物的核酸被認(rèn)為是胞內(nèi)最主要的病原相關(guān)分子模式(PAMP)，核酸觸發(fā)先天免疫應(yīng)答的機(jī)制逐漸被揭示，如Toll樣受體(TLRs)中的TLR3、TLR7/8能分別識(shí)別dsRNA和ssRNA，RIG-I樣受體(RLRs)中的視黃酸誘導(dǎo)基因I (RIG-I)和黑色素瘤分化相關(guān)基因5(MDA5)則能夠識(shí)別胞漿中的病毒dsRNA分子。除了RNA模式識(shí)別受體，人們還發(fā)現(xiàn)存在諸多DNA識(shí)別受體(即DNA感受器)，如TLR9、DNA依賴的干擾素調(diào)節(jié)因子激活物(DAI)、黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)、γ干擾素誘導(dǎo)蛋白16(IFI16)、DEAD-box RNA解旋酶41(DDX41)、干擾素刺激基因(STING)、cGAMP合成酶(cGAS)、RNA聚合酶Ⅲ(RNAP Ⅲ)等。病原微生物的DNA可以被宿主細(xì)胞或靶細(xì)胞內(nèi)DNA感受器所感知，也可以通過RNAP Ⅲ轉(zhuǎn)錄成RNA并被RNA識(shí)別受體所偵測，然后經(jīng)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終誘導(dǎo)I型干擾素(IFN)、炎癥因子等細(xì)胞因子的表達(dá)[2-3]。

魚類具有保守的先天免疫防御機(jī)制[4]。近年來，有關(guān)魚類DNA感受器的研究也有了長足的進(jìn)展，包括TLR9/TLR21、STING、cGAS、DDX41以及魚類特有的包含Z-DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的蛋白激酶(PKZ)等逐一被發(fā)現(xiàn)(圖1)，它們?cè)趩?dòng)魚類先天免疫中的作用機(jī)制既有類似于哺乳類的方面，也有其自身獨(dú)特之處。本文就魚類DNA感受器的結(jié)構(gòu)、DNA識(shí)別機(jī)制、激活的信號(hào)通路及其誘導(dǎo)產(chǎn)生I型IFN或炎癥因子的分子機(jī)制等方面進(jìn)行綜述，以期為后續(xù)深入研究提供參考。

胞內(nèi)DNA感受器識(shí)別DNA后而被激活，然后經(jīng)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終誘導(dǎo)I型IFN、炎癥因子等細(xì)胞因子的表達(dá)。紅色箭頭表示抑制或負(fù)調(diào)控作用，虛線和“？”表示不確定，“+++”和“+”分別表示作用的強(qiáng)和弱。圖1 魚類DNA感受器及其參與信號(hào)通路Figure 1 DNA sensors and their signaling pathways in fish

1 TLR9/TLR21

1.1 TLR9

TLR9是最早被鑒定的DNA感受器。哺乳類TLR9是一種I型跨膜蛋白，由胞外區(qū)(ECD)、跨膜區(qū)(TMD)和胞內(nèi)區(qū)(ICD)等3個(gè)功能域組成。TLR9胞外區(qū)由26個(gè)富含亮氨酸的重復(fù)序列區(qū)(LRRs)組成，形成馬鞍狀結(jié)構(gòu)，其LRR14與LRR15間含一個(gè)重要的Z-loop。LRR結(jié)構(gòu)域能夠識(shí)別病原體非甲基化CpG序列。TLR9的胞外域只有在發(fā)生寡聚化后才能發(fā)揮其正常功能。胞內(nèi)區(qū)的TIR結(jié)構(gòu)域則高度保守，存在于所有的TLRs和IL-1受體(IL-1R)中，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著核心作用[3,5]。

TLR9為胞內(nèi)非甲基化CpG DNA的特異性感受器[6]。TLR9與DNA的直接相互作用需要低pH值條件和蛋白水解切割，這能促使TLR9的構(gòu)象發(fā)生變化、進(jìn)而二聚化激活。另外，CpG激活TLR9存在序列差異，如激活小鼠免疫細(xì)胞的最佳序列為GACGTT，而激活人的最佳序列為GTCGTT[5,7]。靜息狀態(tài)下，TLR9以非活化形式定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，當(dāng)存在CpG DNA時(shí)，TLR9被運(yùn)輸?shù)絻?nèi)體。非甲基化的CpG經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入內(nèi)體并與TLR9發(fā)生作用，從而觸發(fā)髓樣細(xì)胞分化因子88(MyD88)依賴的TLR信號(hào)，最終導(dǎo)致干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF7)和核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)的激活，誘導(dǎo)I型IFN和炎性細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素1β(IL-1β)的表達(dá)，從而引起細(xì)胞的抗病毒作用或炎癥反應(yīng)[3,8]。

魚類同樣存在TLR9，已在斑馬魚[9]、鯉[10]、虹鱒[11]、大黃魚[12]、牙鲆[13]和大西洋鮭[14]等硬骨魚類中克隆和鑒定了TLR9基因。魚類TLR9基因在不同組織和發(fā)育階段具有廣泛的表達(dá)，CpG寡核苷酸(CpG-ODNs)刺激后其在皮膚、鰓、頭腎和脾臟等的表達(dá)上調(diào)明顯[15]。魚類與哺乳類的TLR9基因存在著明顯差異。哺乳類TLR9基因中，只含有單個(gè)內(nèi)含子，而硬骨魚TLR9基因的內(nèi)含子數(shù)量從0到4個(gè)不等。具有兩個(gè)內(nèi)含子的魚類TLR9基因在其第二個(gè)內(nèi)含子中經(jīng)歷內(nèi)含子保留型可變剪接，導(dǎo)致除了全長TLR9A外，還有一個(gè)C端截短的TLR9B。TLR9B的TIR截短，可能影響TIR-TIR二聚化并抑制下游信號(hào)通路[8]。結(jié)構(gòu)上，魚類TLR9也由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成，其胞外域中亦具有一個(gè)Z-loop，但魚類的要比哺乳類的更長，且其長度在不同魚類差異很大，這可能與TLR9在不同物種的功能活性存在很大差異有關(guān)[15]。

類似于哺乳類，魚類TLR9在靜息狀態(tài)下主要分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，應(yīng)激后能夠從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)往內(nèi)體轉(zhuǎn)移[8,16]。魚類TLR9響應(yīng)病原體的未甲基化CpG序列，從而激活機(jī)體抗菌、抗病毒免疫反應(yīng)。CpG-ODN的核苷酸長度決定其免疫刺激活性。長度為16～17個(gè)核苷酸的 CpG-ODN 免疫刺激作用小于20～22個(gè)核苷酸的，短于13個(gè)核苷酸的 CpG-ODN 則失去免疫刺激特性，超過30個(gè)核苷酸長便很少研究[15]。

同時(shí)，魚類TLR9可能具有保守的識(shí)別和結(jié)合DNA序列的特性。首先，魚類TLR9通過一種不依賴CpG但依賴pH的機(jī)制與合成寡核苷酸相互作用。其次，TLR9能夠廣泛識(shí)別具有不同CpG基序的CpG-ODNs，特別是具有GACGTT或AACGTT的CpG-ODN。若在魚體內(nèi)注射CpG-ODNs，則可在其腎臟和腸道中誘導(dǎo)IL-1、TNFb和IFN-γ等一系列細(xì)胞因子，表明CpG-ODNs能激活先天免疫系統(tǒng)。再次，在細(xì)胞中過表達(dá)TLR9能夠激活其IRF3、IRF7信號(hào)和上調(diào)抗病毒蛋白ISG15和Mx1的表達(dá)。這些結(jié)果表明，魚類TLR9也享有類似于哺乳類TLR9的信號(hào)通路[17]。當(dāng)然，這需要更多的研究予以證實(shí)。

1.2 TLR21

TLR21是一種廣泛存在于魚類、兩棲類和鳥類中的，但至今未在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的TLR。目前，已在斑馬魚[16]、鯉[18]、斜帶石斑魚[19]、大菱鲆[20]和大西洋鱈[21]等魚類中克隆獲得了TLR21基因。研究發(fā)現(xiàn)，魚類TLR21基因具有類似于TLR9的表達(dá)譜，主要在脾臟等免疫相關(guān)組織中高表達(dá)[15-16,22]。結(jié)構(gòu)上，魚類TLR21的胞外域中缺少Z-loop，其LRR14與LRR15間的序列高度保守，暗示TLR21在不同魚類中的功能相似[15,17]。

類似于TLR9，魚類TLR21主要分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中[16]，是識(shí)別CpG-DNA的另一種受體。與TLR9不同的是，斑馬魚TLR21能夠優(yōu)先識(shí)別含有GTCGTT特征基序的CpG-ODN (CpG-2006 和CpG-2007)，從而激活下游信號(hào)通路,最終誘導(dǎo)IFN-γ、TNF-β和IL-1等的產(chǎn)生。另外，斑馬魚TLR9和TLR21同時(shí)被激活比TLR9單獨(dú)被激活在誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子方面更有效，且能更好地保護(hù)魚體免受細(xì)菌的致命感染，表明TLR9和TLR21協(xié)同介導(dǎo)了CpG-ODN對(duì)斑馬魚的免疫刺激作用[16]。雖然如此，魚類TLR21識(shí)別不同配體的確切的分子機(jī)制及其生理功能還有待進(jìn)一步探索。

2 STING

STING有4個(gè)不同的名稱：MPYS[23]、STING[24]、MITA[25]和ERIS[26]，分別來自不同的研究小組。人的STING蛋白由1個(gè)短的N端胞質(zhì)片段、4個(gè)定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的跨膜(TM)結(jié)構(gòu)域、1個(gè)胞質(zhì)配體結(jié)合域(LBD)和1個(gè)C端尾部(CTT)組成。LBD和CTT位于胞質(zhì)中，分別負(fù)責(zé)結(jié)合環(huán)二核苷酸(CDN)和招募TANK結(jié)合激酶1(TBK1)等下游信號(hào)分子[27]。靜息狀態(tài)下，STING以二聚體形式定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和線粒體外膜上，處于抑制狀態(tài)。當(dāng)環(huán)鳥苷酸-腺苷酸(cGAMP)結(jié)合至經(jīng)二聚化形成的V型口袋后，STING的構(gòu)象隨之發(fā)生變化。接著，活化的STING能夠同時(shí)招募胞質(zhì)中的TBK1和IRF3，進(jìn)而磷酸化激活I(lǐng)RF3[28]。另一方面，活化的STING也能夠激活I(lǐng)KK，繼而磷酸化激活NF-κB?；罨腎RF3和NF-κB入核，誘導(dǎo)I型IFN的產(chǎn)生和相關(guān)炎癥因子的表達(dá)[29]。此外，STING還能直接結(jié)合細(xì)菌環(huán)狀二核苷酸，如 3′3′-cGAMP、c-di-GMP 和 c-di-AMP，獨(dú)立于cGAS活化TBK1和IRF3，誘導(dǎo)IFN的表達(dá)[30]。除此之外，在結(jié)合cGAMP后，STING還能通過不依賴于TBK1及干擾素誘導(dǎo)的機(jī)制激活細(xì)胞自噬[31]。因此，STING在先天免疫反應(yīng)中具有廣泛的作用[27,30]。

在共享經(jīng)濟(jì)的服務(wù)下，供應(yīng)者和勞動(dòng)者不再是企業(yè)被雇傭的人員，他們也可以通過為需求者提供服務(wù)來創(chuàng)造自身的品牌，比如小豬短租，房東通過提供房源也能形成自己獨(dú)特的品牌。

較之于哺乳類，有關(guān)魚類STING的研究較晚且較為淺顯。目前，已在斑馬魚[32-33]、草魚[34]、石斑魚[35]等多種魚類中克隆獲得了STING基因，并且發(fā)現(xiàn)它在各種組織中具有廣泛表達(dá)。草魚STING基因包含7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子，比人的STING少了一個(gè)內(nèi)含子，這可能有利于對(duì)外界應(yīng)激作出快速反應(yīng)[34]。魚類STING的N端TM結(jié)構(gòu)域呈現(xiàn)多樣性，如草魚的有3個(gè)TM結(jié)構(gòu)域[34]，石斑魚的則包含4個(gè)TM結(jié)構(gòu)域[35]。在哺乳類，STING的TM結(jié)構(gòu)域不但對(duì)其定位和二聚化必不可少[26]，而且在其與MAVS相互作用以激活I(lǐng)RF3和誘導(dǎo)IFN的過程中也起著重要作用[25]。由于在序列上與哺乳動(dòng)物的高度不保守，魚類STING的TM結(jié)構(gòu)域是否也發(fā)揮著同樣的作用仍不清楚。

類似于哺乳類，魚類STING主要定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上[33,35]，也能夠響應(yīng)DNA病毒。在斑馬魚，以單純皰疹病毒1(HSV-1)感染斑馬魚的不同發(fā)育階段，能夠誘導(dǎo)I型IFN和干擾素刺激基因(ISGs)的表達(dá)。有意思的是，斑馬魚cGAS對(duì)STING信號(hào)傳導(dǎo)無關(guān)緊要，而DHX9和DDX41在此過程中卻必不可少[32]。這一點(diǎn)與哺乳類大相徑庭，其中所蘊(yùn)含的分子機(jī)制有待于進(jìn)一步的探究。事實(shí)上，STING既相對(duì)保守又逐步演化。一方面，在細(xì)菌“防御島”內(nèi)就發(fā)現(xiàn)存在功能性STING的同源物，能夠選擇性響應(yīng)由鄰近c(diǎn)GAS/DncV樣核苷酸轉(zhuǎn)移酶合成的c-di-GMP[36]。另一方面，STING依賴性的IRF3和NF-kB信號(hào)激活因物種不同而不同。與哺乳類STING能夠顯著激活下游IRF3-IFN信號(hào)不同，斑馬魚STING能夠顯著激活下游NF-κB信號(hào)，而IRF3-IFN信號(hào)較弱，其原因是斑馬魚STING的CTT能夠招募信號(hào)分子TRAF6[37]。

3 cGAS

有研究發(fā)現(xiàn)cGAMP能夠作為第二信使活化STING，隨后cGAMP合成酶cGAS便被鑒定[38-39]。結(jié)構(gòu)上，cGAS由1個(gè)無序的N端結(jié)構(gòu)域和1個(gè)C端催化結(jié)構(gòu)域(CCD)組成。cGAS的CCD具有NTase家族特有的雙葉折疊結(jié)構(gòu)，兩葉間的大裂口構(gòu)成其底物結(jié)合位點(diǎn)[27]。cGAS能夠非序列依賴性地識(shí)別dsDNA的磷酸-脫氧核糖骨架。接著，cGAS 形成二聚體，其中R150和R192這2個(gè)位點(diǎn)插入到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的空隙中，使得cGAS與dsDNA形成2∶2的cGAS-DNA復(fù)合體。結(jié)合dsDNA后，cGAS的構(gòu)象便由非活化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)，催化AMP、GMP形成2′-3′cGAMP[40]。另外，只有當(dāng)dsDNA的長度超過16 bp時(shí)，DNA才能跨越cGAS二聚體的2個(gè)DNA結(jié)合位點(diǎn)[27]。最新研究發(fā)現(xiàn)，cGAS并不主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核中也存在大量cGAS分子[41-42]，其中有多方面的機(jī)制抑制其活性[43-48]。

作為胞內(nèi)重要的DNA感受器，cGAS主要依賴cGAS-STING通路發(fā)揮其抗病毒等功能[39]。當(dāng)然，其具體的分子機(jī)制有待更深入地了解。最近發(fā)現(xiàn)，在病毒感染后，乙酰轉(zhuǎn)移酶KAT5能夠介導(dǎo)cGAS的乙?；?，導(dǎo)致cGAS對(duì)病毒DNA的親和力增強(qiáng)，大大促進(jìn)機(jī)體的抗病毒反應(yīng)[49]。

有關(guān)魚類cGAS的研究不多，只是在斑馬魚[32,50]、大黃魚[51]、草魚[52]和青鳉[53]等少數(shù)魚類中有些報(bào)道。類似于魚類STING基因，魚類cGAS在各種組織中具有組成型表達(dá)。在刺激隱核蟲和細(xì)菌感染下，魚類cGAS的mRNA水平會(huì)顯著上調(diào)，暗示魚類cGAS可能參與了機(jī)體免疫防御過程[51,53]。

最新研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚存在兩個(gè)cGAS同源分子(DrcGASa和DrcGASb)，兩者具有與哺乳類cGAS類似的總體結(jié)構(gòu)和保守的功能性結(jié)構(gòu)域或殘基。較之于DrcGASb，DrcGASa在催化合成2′3′-cGAMP和誘導(dǎo)IFN反應(yīng)中具有更強(qiáng)的功能活性，表明DrcGASa優(yōu)先參與STING依賴的Ⅰ型IFN和NF-κB信號(hào)通路。另外，DrcGASa參與了IgZ介導(dǎo)的鰓相關(guān)淋巴組織黏膜免疫，DrcGASb則不能[50]。然而，之前有研究表明，雖然斑馬魚STING對(duì)感受HSV-1的反應(yīng)必不可少，但cGAS(即DrcGASa)的敲除對(duì)HSV-1感染誘導(dǎo)的Ⅰ型IFN、ISG15和viperin沒有產(chǎn)生明顯的影響，暗示STING的信號(hào)激活并不是來自于cGAS的傳遞[32]。這兩種結(jié)果不同的原因可能在于刺激使用的DNA來源的不同。另外，在有些魚類還發(fā)現(xiàn)存在cGAS-like基因，其編碼的cGASL蛋白的N-端具有NTase結(jié)構(gòu)域，C-端含有跨膜區(qū)，這與cGAS很不相同。功能上，cGASL也與cGAS不一樣，如草魚cGASL能夠負(fù)調(diào)控IFN的產(chǎn)生[52]。這些結(jié)果均表明，由于其處于演化特殊階段，魚類cGAS的功能具有多樣性。

目前證據(jù)表明，在早期后生動(dòng)物cGAS-STING信號(hào)通路的作用可能不是參與胞質(zhì)DNA激活的先天免疫反應(yīng)，其功能及其作用機(jī)制經(jīng)歷了從早期后生動(dòng)物到現(xiàn)代脊椎動(dòng)物的演化轉(zhuǎn)變，如無脊椎動(dòng)物的cGAS同源物就不能作為DNA感受器[54]。在演化過程中，cGAS從能夠同時(shí)催化合成3′3′-cGAMP和2′3′-cGAMP，到斑馬魚cGAS只能夠催化合成2′3′-cGAMP。這種轉(zhuǎn)變能更強(qiáng)激活STING，有利于Ⅰ型IFN的誘導(dǎo)[50,54]。

4 DDX41

識(shí)別配體后，DDX41便能結(jié)合STING，STING隨后促進(jìn)TBK1和IRF3的磷酸化，最終誘導(dǎo)Ⅰ型IFN的產(chǎn)生[55]。最近研究發(fā)現(xiàn)，DDX41能夠通過磷酸化IRF3誘導(dǎo)IFNβ的表達(dá)，最終抑制乙肝病毒HBV的復(fù)制[58]。除此之外，DDX41還具有抑制腫瘤細(xì)胞生長和調(diào)節(jié)癌癥免疫等多方面的生物學(xué)功能[56,59]。

魚類DDX41的研究不太深入。目前，已在斑馬魚[60]、牙鲆[61]、石斑魚[62]、尼羅羅非魚[63]和草魚[64]等克隆獲得了DDX41。這些魚類的DDX41大小相似，約614個(gè)氨基酸。系統(tǒng)分析表明，DDX41在不同物種間高度保守，意味著魚類DDX41也可能具有與哺乳類DDX41類似的結(jié)構(gòu)和功能。DDX41基因在魚類各組織中均有組成型表達(dá)，而在病毒感染下其表達(dá)量會(huì)顯著升高[62]，表明魚類DDX41在免疫調(diào)控過程中有著重要的作用。

靜息狀態(tài)下，魚類DDX41可能主要位于細(xì)胞核中，在DNA或病毒刺激后被招募到細(xì)胞質(zhì)中[60,62]。類似于哺乳類，魚類DDX41能夠作為IFN和NF-κB信號(hào)通路的觸發(fā)器。在c-di-GMP刺激下，過表達(dá)牙鲆DDX41能夠激活細(xì)胞抗病毒狀態(tài)[61]。斑馬魚DDX41通過其DEAD結(jié)構(gòu)域參與STING-STAT6介導(dǎo)的趨化因子20(CCL20)的產(chǎn)生，敲除DDX41或STING/STAT6會(huì)顯著降低嗜水氣單胞菌或愛德華氏菌感染的斑馬魚的存活率[60]。尼羅羅非魚DDX41能夠顯著提高經(jīng)poly(dA∶dT)處理后的細(xì)胞中斑馬魚IFN1和IFN3啟動(dòng)子的活性[63]。此外，過表達(dá)DDX41會(huì)抑制SGIV和RGNNV在GS細(xì)胞中的復(fù)制，并上調(diào)抗病毒和炎癥因子的表達(dá)[62]。這些結(jié)果表明，DDX41參與了魚類I型IFN相關(guān)的抗病毒和炎癥反應(yīng)。雖然如此，有關(guān)魚類DDX41功能及其機(jī)制的研究還相當(dāng)粗淺。作為胞質(zhì)DNA感受器，魚類DDX41如何識(shí)別DNA或DNA病毒？其作用的主要信號(hào)途徑？這些都值得深入探討。

5 魚類PKZ

PKZ基因最早是在紫外滅活的草魚出血病病毒(GCRV)感染的鯽囊胚細(xì)胞(CAB)中克隆獲得[65]，隨后，在斑馬魚[66]、大西洋鮭[67]、稀有鮈鯽[68]和草魚[69]等相繼克隆獲得。PKZ在各組織中的本底表達(dá)較低，病毒刺激后其mRNA水平會(huì)顯著升高。同樣的，在DNA的刺激下，PKZ在細(xì)胞中的表達(dá)也會(huì)顯著上調(diào)[70]。目前發(fā)現(xiàn)，PKZ是位于胞質(zhì)中的、魚類特有的一種蛋白激酶。

盡管PKZ大小與雙鏈RNA依賴性蛋白激酶(PKR)相仿，約為513氨基酸殘基，其C端11催化亞區(qū)也與PKR的最為相似，但PKZ在IV和V催化亞區(qū)之間有一個(gè)長的激酶插入序列(約85個(gè)殘基)，而PKR的插入序列很短(約10～34個(gè)殘基)。尤為特別的是，PKZ的N端有兩個(gè)Z-DNA結(jié)合域(Zα1和Zα2)，而不是PKR中典型的dsRNA結(jié)合域(dsRBDs)。另外，在斑馬魚、鯽魚或草魚的基因組中，PKR和PKZ基因都是頭尾相聯(lián)呈串聯(lián)方式排列的[71-72]。草魚基因組中PKZ和PKR之間的基因間區(qū)(IGR)長度很短，只有561 bp，這與斑馬魚和鯽魚的均不同。而且，該IGR的核苷酸序列與鯽魚PKZ啟動(dòng)子的部分序列顯示99.8%(560/561)的一致性。目前尚不清楚IGR的長短差異是否與PKZ基因在不同物種中表達(dá)、調(diào)控的強(qiáng)度和反應(yīng)快慢有關(guān)[73]。

一方面，類似于PKR，魚類PKZ在其C端具有11個(gè)eIF2α激酶催化亞區(qū)，屬于eIF2α激酶家族新成員，具有典型的eIF2α激酶活性，并且能夠作為抗病毒因子參與先天免疫反應(yīng)[73]。另一方面，類似于ADAR1，其N端包含兩個(gè)Zα結(jié)構(gòu)域，與Z-DNA或Z-RNA具有高親和力，且可以識(shí)別B-DNA或B-RNA并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閆-型構(gòu)象[66-67,74-76]。其中，Zα1和Zα2具有不同的功能，Zα1能夠比Zα2更加有效地將B-DNA轉(zhuǎn)變成Z型構(gòu)象。同樣的，PKZ的Zα1結(jié)構(gòu)域也包含9個(gè)對(duì)Z-DNA識(shí)別和結(jié)合起關(guān)鍵作用的位點(diǎn)[75-76]。因此，有理由推斷PKZ是胞質(zhì)Z-DNA/RNA的一種新的感受器，并因此而觸發(fā)魚類的先天免疫應(yīng)答[70-71]。由于DAI在魚類基因組中尚未發(fā)現(xiàn)，作為Z-DNA識(shí)別受體的PKZ或許是一種補(bǔ)償因子，起到細(xì)胞內(nèi)DNA感受器的作用，觸發(fā)先天性抗病毒免疫反應(yīng)。當(dāng)然，這里還存在許多需要解決的問題，包括PKZ識(shí)別DNA的方式、PKZ與相關(guān)底物之間的關(guān)系、以及PKZ引發(fā)的先天免疫反應(yīng)的生物學(xué)意義等。

6 結(jié)語

隨著眾多DNA識(shí)別受體或感受器的發(fā)現(xiàn)，病毒或病菌DNA觸發(fā)先天免疫應(yīng)答的機(jī)制便逐漸被解析。類似于哺乳類，近年來在魚類中也發(fā)現(xiàn)存在一些DNA感受器，初步研究表明這些DNA感受器能夠感知病原微生物所釋放的DNA，從而參與機(jī)體先天免疫反應(yīng)(圖1)。同時(shí)，由于其特殊的演化地位，魚類所具有的DNA感受器與哺乳類的又有所不同，有些還是魚類所特有的。雖然如此，有關(guān)魚類DNA感受器的研究大部分都是跟隨哺乳類進(jìn)行的，較為粗淺，還有很多問題值得深入探索。比如，這些魚類DNA感受器是否冗余，它們?cè)诜磻?yīng)時(shí)效上存在哪些差異？它們所識(shí)別的病原微生物DNA是否具有特異性？這些都有待進(jìn)一步的研究。