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天然免疫是宿主抵抗病毒入侵的第一道防线,病毒核酸可以被模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)识别,活化转录因子IRF3,IRF3被激活后发生磷酸化和二聚化后入核,进而形成有活性的转录复合体,启动Ⅰ型干扰素(Type Ⅰ Interferon,IFN-I)的基因转录,继而诱导大量IFN-I依赖的抗病毒蛋白,从而起到抗病毒作用。但同时IFN-I的过量产生会导致许多自身免疫性疾病及自身炎症性疾病的发生,所以IFN-I的表达及下游信号的活化必须受到精确调控。过去十年来的研究已充分证明翻译后修饰,尤其是泛素化修饰,在激活和调节IFN-I信号转导中起关键作用。而去泛素化酶(deubiquitinases,DUB)是与泛素化相关的一类蛋白酶,它能够逆转底物蛋白质的泛素化修饰,从而调节细胞功能。在抗病毒天然免疫中相较于E3泛素连接酶介导的泛素化修饰,去泛素化酶的相关研究仍然较少,很多参与调控抗病毒免疫的DUB分子还未被发现。在本课题中我们试图找到一些能够参与调控抗病毒天然免疫的DUB分子,为感染性疾病的诊治提供新的靶点。通过比对GEO数据库中VSV病毒感染A549细胞,以及ZIKA病毒感染人树突状细胞后DUB分子表达水平的测序结果,我们得到了许多与抗病毒天然免疫相关的DUB分子。经过实时荧光定量PCR和Western blot进一步确定了一个去泛素化酶USP5在VSV,SeV和WSN病毒感染后表达显著下调。后续经过USP5的高表达、敲低及敲除实验,利用实时荧光定量PCR、流式细胞分析和荧光显微镜证明USP5能够通过抑制IFN-I的产生,从而显著促进VSV、SeV和WSN病毒的复制。为了探究USP5发挥抗病毒作用的分子机制,我们首先利用实时荧光定量PCR证明IFN-β以及病毒模拟物polyI:C和polydA:dT能够抑制USP5的表达,接着在VSV病毒感染以及polyI:C刺激的Ifnar1-/-和Ifnb-/-小鼠中,证明IFN-I参与调控USP5表达。同时我们通过IFN-β启动子、ISRE启动子的荧光素酶报告基因实验确定了 USP5能够靶向IRF3,抑制IFN-β的产生。邻近连接实验和免疫共沉淀实验证实USP5能与IRF3发生相互作用,特异性去除IRF3上K48连接的多聚泛素化修饰。然后利用免疫荧光技术我们又发现USP5能够抑制IRF3的核转运。最终我们证明了 IFN-I能够调控USP5的表达,同时USP5能通过特异去除IRF3上K48连接的多聚泛素化修饰以及影响IRF3的核转运过程,来抑制IFN-I的合成,促进RNA病毒的感染。综上所述,我们的研究证明IFN-I参与调节USP5的表达,同时USP5能够精确调控IFN-I,参与抗病毒免疫应答。本研究为深入了解DUB在抗病毒天然免疫中的作用奠定了理论基础,为自身免疫性疾病和自身炎症性疾病的治疗提供了潜在的靶点,同时也为感染性疾病的防治提供了新思路。