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天然免疫系统介导的抗病毒反应是机体抵抗病毒侵袭的第一道防线。抗病毒天然免疫反应的不足或过强,都会导致相关疾病的发生,因此对抗病毒天然免疫反应的调控机制研究具有重要的意义。翻译后修饰(Post-translational modification,PTM)在抗病毒天然免疫反应中具有重要的调控作用,其中由E3泛素连接酶介导的泛素化修饰是必不可少的一种,但是含有RING结构域的E3家族(RING E3s)在抗病毒天然免疫反应中的功能还没有被完全解析。Ⅰ型干扰素(Type Ⅰ interferon,IFN-Ⅰ)信号通路的激活是抗病毒天然免疫反应的中心环节,由转录因子 STAT1(Signal transducer and activator of transcription 1)介导产生的一系列干扰素刺激基因(Interferon-stimulated genes,ISGs)则最终决定了抗病毒反应的效应。然而,过度激活的IFN-Ⅰ/STAT1信号不仅不能够维持抗病毒效应,还会引起免疫系统的抑制,导致慢性的病毒感染。因此,对IFN-Ⅰ/STAT1信号通路的负向调控机制研究对于IFN-Ⅰ的临床应用具有重要的价值。为寻找抗病毒天然免疫反应新的调控分子,解析RING E3家族在抗病毒天然免疫反应中的作用及机制,我们对小鼠的115个RING E3基因进行了以siRNAs(Small interfering RNAs)干扰为基础的高内涵筛选。通过与对照干扰的结果相比较,我们共鉴定到9个正向的调控分子及30个负向调控分子。为进一步寻找IFN-Ⅰ/STAT1信号的新的负向调控分子,我们对筛选到的30个负向调控分子进行了第二轮筛选。通过外源加入IFN-β后,我们发现有9个分子仍然表现出负向调控的作用,说明这9个分子主要通过对IFN-Ⅰ/STAT1信号的负向调控来实现对抗病毒天然免疫反应的负向调控。在这9个分子中,我们选取了具有显著效应的ring finger protein 2(RNF2)进行了详细的功能和机制研究。通过体外干扰,细胞和小鼠水平的基因敲除,细胞水平的过表达等一系列试验,我们发现RNF2无论是体外还是体内,均能够负向调控VSV或IFN-Ⅰ刺激的ISGs的表达,从而抑制细胞和小鼠对病毒的抵抗能力。通过相互作用质谱及泛素化修饰定量质谱,我们鉴定了 15个RNF2在抗病毒反应中的潜在底物,其中包括转录因子STAT1,同时我们还鉴定到了 STAT1上可能受RNF2调控的12个潜在赖氨酸位点。通过免疫沉淀和体外GST pull down的方法,我们证明了RNF2与STAT1的直接相互作用,并且通过转染一系列的RNF2或STAT1截短体,泛素分子突变体后进行免疫沉淀实验,我们发现RNF2主要通过其RING结构域增强IFN-Ⅰ刺激下STAT1的K33位连接的多聚泛素化修饰,并抑制了 STAT1介导的启动子序列ISRE的转录活性。在机制的研究中,我们利用染色质免疫沉淀,体外的DNA pull down等实验发现RNF2并不影响IFN-Ⅰ/STAT1信号通路的激活,而是通过修饰STAT1的DNA结合区域的K379位点促进STAT1与DNA的解离,间接促进其发生去磷酸化反应,从而及时抑制IFN-Ⅰ/STAT1信号。我们的研究不仅系统性地解析了 RING E3分子在抗病毒天然免疫领域内的调控功能,还发现了一系列抗病毒天然免疫反应的新的调控分子,更为IFN-Ⅰ/STAT1信号通路的负向调控提供了新的机制。因此,我们的研究结果具有临床指导和转化价值,不仅为治疗病毒感染提供了新的潜在靶点和思路,为新的抗病毒药物的开发奠定了理论基础,也为增强IFN-Ⅰ的治疗效果,防止IFN-Ⅰ过度活化或长期应用造成的免疫耐受、免疫抑制甚至免疫损伤提供了新的理论依据和诊断治疗靶标。