口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)感染PK-15细胞后,其复制产生的正链RNA能够被细胞质中的模式识别受体MDA5识别。MDA5招募下游接头蛋白VISA,VISA不仅能够与TRAF6相互作用,通过IKK复合物磷酸化修饰I?B?,使其与NF-?B分离后被降解,NF-?B转移到细胞核中;VISA而且能够招募MITA,与蛋白激酶TBK1相互作用,从而磷酸化修饰IRF3,磷酸化的IRF3通过形成二聚体,从而转移到细胞核中。进入细胞核的NF-?B和IRF3诱导细胞中I型干扰素(IFNs)和多种ISGs等抗病毒因子的转录和表达,引起抗病毒天然免疫反应。ESD的酶活性与很多疾病的发生密切相关,然而,ESD参与调控天然免疫信号转导,发挥抗病毒作用的机制目前还没有相关报道。课题组前期转录组分析数据结果表明,FMDV感染PK-15细胞后,ESD的转录水平出现显著上调,表明ESD与FMDV的感染存在一定关联。在本研究中,我们通过病毒感染实验发现,随着FMDV在PK-15细胞中感染时间的延伸,ESD的转录水平和蛋白水平均显著上调。我们进一步扩增了猪的ESD基因,构建了猪ESD基因的真核表达质粒。在PK-15细胞中过表达ESD蛋白后接种FMDV,发现FMDV的复制水平显著下降,且呈剂量依赖性。同时借助siRNA干扰技术,下调表达PK-15细胞中的内源性ESD蛋白,然后接种FMDV,发现FMDV的复制水平显著上升。通过过表达和干扰实验,我们证实了ESD能够抑制FMDV的复制。为了进一步探究ESD抑制FMDV复制的分子机制,我们检测了病毒感染过程中ESD蛋白对I型干扰素信号通路下游多个抗病毒干扰素刺激基因(ISGs)表达的影响,结果表明:过表达或下调表达ESD,FMDV诱导的ISG15,MX1,ISG54,RIG-I,PKR和GBP1的mRNA表达水平也呈相应的上调或下调变化。为探究ESD是否能够调控I型干扰素信号转导,我们开展了IFN-β启动子荧光素酶报告实验,结果发现ESD能够促进SeV诱导的IFN-β的激活,并呈剂量依赖性。为进一步揭示ESD如何调控I型干扰素信号转导,我们开展了I型干扰素通路分子过表达激活IFN-β启动子荧光素酶报告系统实验,结果表明ESD能够提高IRF3以及它的上游信号分子(RIG-I-CARD,MDA5,VISA和TBK1)诱导的IFN-β的激活,但不影响IRF7诱导的IFN-β的激活,因此,我们推测ESD可能通过靶向IRF3来增强I型干扰素信号转导。为证实ESD是否影响IRF3介导的信号转导,我们又从蛋白水平上分别检测了MDA5,VISA,TBK1,p-TBK1,IRF3,p-IRF3和病毒蛋白表达变化,结果表明:过表达ESD后,VISA,TBK1和IRF3表达水平变化不明显,p-IRF3表达水平升高,FMDV复制水平下降;下调表达ESD后,VISA,TBK1和IRF3表达水平变化不明显,p-IRF3表达水平减少,FMDV复制水平上升。这些结果表明ESD蛋白通过增强IRF3的磷酸化水平来促进I型干扰素信号转导,从而发挥抗病毒作用。总之,通过本研究的开展,我们首次揭示了ESD蛋白能够发挥抗病毒作用。证实了ESD蛋白能够增强IRF3的磷酸化水平,促进FMDV诱导的I型干扰素信号通路的活化,诱导多种ISGs的转录和表达,从而抑制FMDV在PK-15细胞中的复制。