一、选题研究的背景和意义
如今，世界上不论哪个地区随时都在爆发着病毒感染的危机，层出不穷的新型病毒每一次都给人类带来极大的恐惧惊慌，更是无情地夺走数以万计的地球生命，世界各地的科学家都在积极的研究期望发现找到新的有效的抗病毒免疫机制来应对病毒带给人类的苦痛灾难。选题中提到的STING蛋白正是在人类对抗病毒的免疫机制中发挥着至关重要的作用。在人体对病毒的先天免疫应答中主要依靠TANK结合激酶1（TBK1）与STING蛋白参与介导TBK1-IRF3信号通路刺激产生Ⅰ型干扰素。但目前对STING蛋白的稳定性受到TBK1和其他一些基质的调控作用的具体机制尚未完全清晰，并且TBK1与参与调控STING稳定性的其他基质之间存在怎样的关联正待研究。
本选题旨在通过分析研究TBK1调控STING蛋白稳定性机制和其他基质对STING稳定性的影响来解密TBK1在调节STING稳定性上与其他基质之间的相互联系，这对补充完善人体的抗病毒感染固有免疫机制以及寻找新型免疫佐剂等都具有重要价值和深远意义。
二、国内外研究概况综述
2008年，研究者Hiroki Ishikawa与Glen N. Barber报道了对于有效的固有免疫信号传导过程来说至关重要的分子-STING(或称MITA或ERIS，干扰素基因的刺激物)：Ishikawa为了进一步确定先天性免疫信号的机制在应用荧光素酶技术进行表达筛选的过程中分离出这一分子，然后通过共聚焦显微术和分馏分析技术确定STING分子主要位于细胞的ER区域，并通过一系列实验数据表明：STING的表达会激活先天性免疫应答，诱导产生I型干扰素。那么，STING蛋白又与人体的先天性免疫应答有何关联呢？
在2009年，Ishikawa连同Zhe Ma等科学家在基于遗传物质为DNA的微生物如何激发人体先天免疫系统应答的研究中发现STING在DNA病原体介导的先天性免疫中具有重要作用:他们的实验显示,被HSV-1等感染的小鼠其体内的胚胎成纤维细胞以及抗原呈递细胞均需要STING激活有效IFN的产生，STING敲除的小鼠暴露于HSV-1后易致死性感染以及在STING缺陷的动物中通过质粒DNA疫苗接种诱导的细胞毒性T细胞应答降低，通过实验数据他们总结出：胞内DNA可以诱导STING与TBK1复合并且向含有Sec5的内体运输促进IRF3的活化，产生I型IFN。Sec5是胞吐囊复合物的组成成分之一，与STING有共定位现象，当受到病原相关分子模式的入侵时，STING从内质网转移至胞质点状结构上与TBK1进行结合，同时RalB GTPase的活化促使Sec5招募并活化TBK1进而激活干扰素调节因子IRF3,IRF7.诱导I型干扰素的表达。
既然STING参与了胞内DNA诱发的免疫应答，那么病毒RNA诱导的先天免疫信号通路是否也依赖STING进行免疫信号的转导呢？Bo Zhong等研究者通过实验对此给出了确定的答案，他们敲低STING之后发现细胞内poly（I：C）诱导的IRF-E活化被抑制，表明在细胞内dsRNA诱导的抗病毒应答中STING也是必不能少的。而线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS或VISA）对病毒诱导干扰素以及多种细胞类型（例如成纤维细胞，巨噬细胞等）中NFkappa;B和IRF3的激活是必需的，Bo Zhong他们通过研究敲低STING对VISA与TBK1和IRF3之间的关联的影响揭示了MITA充当TBK1和IRF3的支架蛋白，并将它们连接到VISA复合体上，并且TBK1介导的MITA磷酸化对于病毒触发的IRF3激活至关重要。这些研究都向我们显示了STING在病毒DNA等外源性物质刺激诱导的先天免疫信号通路中充当着重要的接头分子以激活下游相关信号物质做出相应的免疫应答。Joshua J等在2010年报道出c-di-AMP能够激活宿主细胞I型干扰素的应答，但是他们对于环二核苷酸在哺乳动物细胞内由何种感受器感应没有给出结果；后来，Burdette 等研究者所在的研究小组通过细菌信号分子c-di-GMP 刺激巨噬细胞实验证明，STING 能通过其CTD 直接结合c-di-GMP，因为CTD 区域内基因突变能够影响STING 与c-di-GMP的结合，因而我们知道了STING是体内环二核苷酸的特异性识别分子，让人们更加深入地了解先天免疫系统能够检测细菌感染的基本机制。
STING在抗病毒先天免疫应答中作为重要的枢纽分子调节着下游各种信号分子的激活，而其本身的活化以及稳定性也受诸多基质正面或者负面的调控。首先是Wenxiang Sun和Yang Li等研究者在2009年发表指出在先天免疫信号的转导过程中STING的寡聚化或二聚化对其自身的激活和随后的下游信号传导至关重要，他们通过实验显示STING的TM结构域介导着STING的二聚化，二聚化修饰后的STING分子诱导IFN-beta;启动子的活化，从而促进IFN的高效快速表达。也是在2009年，Bo Zhong等人所在的研究组报道泛素E3连接酶RNF5可以负向作用于STING：他们通过实验发现过表达的RNF5抑制病毒触发的IRF3激活和IFN-beta;表达，而在敲低RNF5后却有相反的效果，后面他们通过进一步研究得出在病毒感染机体后RNF5是通过针对MITA进行泛素化和降解进而负面调节病毒触发信号，这个过程发生在线粒体。Saitoh T等研究者报道了自噬相关基因Atg9a在调节STING定位中具有的负调控作用，他们的实验表明在Atg9a敲除的鼠胚胎成纤维细胞中在dsDNA的刺激下，STING从高尔基体易位到点状结构和STING与TBK1之间的组装大大增强，自然地，伴随了IRF3活化以及IFN表达的增强，通过这些实验数据他们揭示Atg9a通过调节STING和TBK1的组装来限制dsDNA诱导的先天性免疫反应。
Ying Li等人的研究小组也在2009年指出ISG56是病毒触发诱导I型IFN表达和细胞抗病毒应答的负反馈调节介质，他们在研究ISG56对细胞抗病毒反应的负反馈调节机制中通过实验发现MITA与VISA或TBK1之间的解离与内源性ISG56的表达及其与MITA的关联相关从而证实ISG56通过破坏MITA与VISA或TBK1的相互作用，从而抑制病毒诱导的IRF3活化，可以看出ISG56的负调节机制是与它同STING的相互作用挂钩的。
到了2010年，Tsuchida 等人小组指出由I型IFN诱导的TRIM56的过表达能够增强ds-DNA介导的I型干扰素的表达，该机制是通过TRIM56对STING的正调控作用实现的。研究者通过免疫共沉淀实验探索TRIM56与STING的相互作用发现TRIM56确实与STING直接结合形成了复合物，再通过免疫印迹分析等实验证明TRIM56可以促进STING的K63位泛素化修饰，这也是后续STING二聚化招募并激活TBK1等促进一系列下游活动的先决条件。同TRIM56一样对可以对STING进行泛素化修饰达到正调控作用以激活下游促进干扰素表达的另一调节蛋白TRIM32则在2012年被Zhang J等研究者报道出来；然而TRIM56与TRIM32对于STING的正调控作用在2014年受到Qiang Wang等科学家的质疑，他们在研究E3连接酶ASMR和胰岛素诱导基因1（INSIG1）促进依赖STING-TBK1介导的抗病毒免疫信号通路时通过严格的两步免疫沉淀法侦察到在TRIM56或TRIM32的存在下STING并未出现泛素化修饰信号从而表示这两个分子应该是针对STING复合物中的其他未知基质进行修饰，但不是靶向STING。除此之外，最近研究者Junji Xing等人报道指出在TRIM这个突出的E3泛素连接酶家族中TRIM29对STING具有显著的负调控作用。他们首先发现EBV病毒和一些其他的ds-DNA病毒利用TRIM29抑制固有免疫系统而导致病毒的持续感染，他们通过实验发现在高表达TRIM29的细胞中STING蛋白的表达水平下降，而具有高表达STING水平的细胞中TRIM29的表达量却较低，TRIM29与STING之间的负相关关系引起研究者们的注意，后来他们通过一系列实验验证指出TRIM29在胞质中与STING结合并与之共定位，诱导STING发生K48位泛素化降解，抑制固有免疫应答。之后，Zhiqiang Zhang和Bin Yuan等学者在2011年报道说明了胞内DNA的模式识别受体之一DDX41依赖STING调控介导干扰素产生的机制。DDX41通过其DEADc结构域直接与STING的第二至第四跨膜结构域相结合，从而促进下游信号转导和IFN的诱导表达，揭示了STING与DDX41之间的相互作用对先天免疫应答的正调控效应。
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