ADAR腺苷脫氨酶與RNA編輯機制於病毒感染過程中之功能探討及病理意義

RNA編輯事件，主要是透過ADAR蛋白作用在雙股結構核糖核酸分子上，將腺苷酸脫氨化至肌苷，來介導RNA編輯的進行，為一創造細胞內RNA表徵多樣性與可塑性不可或缺的步驟，但其功能性及生理角色仍懸而未解。在臨床相關研究中，基於ADAR1可被干擾素誘發以及其先前已知具備編輯病毒核糖核酸的功能，ADAR1於寄主面臨病毒感染和病理生理反應時，可被視為一個重要的決定因素。本實驗室先前研究利用全轉錄組高通量定序平台，針對全基因轉錄組序列廣泛且清楚地定義RNA編輯物目標，透過此大規模的RNA編輯組分析，辨認出許多與先天性免疫相關的基因為可能的RNA編輯物目標，加強了ADAR1與宿主抗病毒反應機制的相連結，但此調控路徑之分子機制和在病毒生物學上的意義尚不清楚。於本篇研究計畫中，我們著手執行一系列的整合性實驗，來探討ADAR1在調控病毒感染及其相關的生理病理反應的角色。本實驗架構及成果將具有許多重要的意義，特別是釐清宿主核醣核酸編輯機轉在病毒感染時的分子機制與角色和其臨床相關性，此研究最終的成果也可提供病毒相關疾病療法之新的架構。此計畫執行的主要方向為透過找尋ADAR1所調控的基因產物來釐清其在自體免疫反應中之角色。在第二年的執行期中，我們已完整地分析高通量轉錄組定序的實驗結果，並列出ADAR1可能調控的標的基因；部份候選基因已知具有辨認病毒核酸的角色，此功能上的關連性預表著ADAR1參與在宿主抗病毒機制中的可能性。透過了Sanger直接定序方法，我們首先驗證了位在這些基因轉錄本上的編輯事件，並發現此類之前未知的編輯為ADAR1直接結合後所執行。 此外，編輯的出現並不影響轉錄本的表現水平，但對於蛋白產物表達量及轉錄本轉譯程度具有負向調節的角色。核酸免疫沈澱法(RNA-immunoprecipitation) 技術進一步顯示ADAR1與下游標的基因轉錄本的直接結合模式。總括而言，我們目前的研究成果進一步證實ADAR1在宿主細胞對抗病毒入侵的機制上扮演著重要的角色，未來研究中將針對調控機制與其生理病理意義執行更深入的調查。

系統編號:PG10501-0414
原計畫編號:NHRI-EX105-10321SI