2016年7月，最新1期的Nature Immunology（2016;17(7):806-15）杂志发表了曹雪涛院士课题组和浙江大学王青青教授课题组合作的成果，首次发现DNA甲基化转移酶Dnmt3a能促进巨噬细胞抗病毒免疫和Ⅰ型干扰素产生，并阐明了其表观调控的新型分子机制。
       Dnmt3a作为DNA甲基化转移酶，对基因组中CpG岛中的C进行从头甲基化。在胚胎发育不同阶段、细胞不同分化阶段及不同组织肿瘤细胞中，Dnmt3a选择性地引起不同靶基因甲基化状态的改变，发挥对靶基因的表观调控。Dnmt3a在巨噬细胞中高表达，但是Dnmt3a是否调控天然免疫细胞功能？调控方式是依赖于甲基化本身的功能还是通过其他的机制？这些问题都不清楚。课题组发现在腹腔巨噬细胞中干扰Dnmt3a可选择性抑制TLR3/4配体和RIG-I诱导的I型干扰素，但是对炎症因子IL-6和TNF-?无影响。利用巨噬细胞Dnmt3a条件性敲除小鼠，在TLR配体刺激和VSV病毒感染下，KO小鼠腹腔巨噬细胞I型干扰素产生显著减弱，IRF3磷酸化明显抑制。Dnmt3a条件性敲除小鼠抗VSV病毒能力减弱，生存率减少。为探讨Dnmt3a作为核定位分子调控胞浆信号通路分子IRF3磷酸化的分子机制，利用RNA芯片对干扰内源性Dnmt3a表达的巨噬细胞进行表达谱检测，干扰Dnmt3a显著抑制组蛋白去乙酰化酶HDAC9表达。在Dnmt3a干扰或敲除的巨噬细胞中通过ChIP实验发现Dnmt3a能结合在HDAC9启动子区。通过MeDIP和建立DNA methylomes证实在Dnmt3a敲除巨噬细胞中，HDAC9远端启动子区的DNA甲基化水平降低，HDAC9远端启动子区H3K27me3的水平增加，并通过一系列实验揭示了HDAC9通过其去乙酰化结构域与TBK1相互作用，TBK1的C末端即ULD和CC结构域介导HDAC9和TBK1的相互作用，TBK1存在乙酰化修饰，TBK1的乙酰化状态可抑制其自身的激酶活性，而HDAC9可以通过对TBK1的直接去乙酰化促进其激酶活性，TBK1的赖氨酸乙酰化修饰位点在Lys241。
       该成果首次证实核内的表观修饰酶Dnmt3a通过其DNA 甲基化能力拮抗HDAC9远端启动子区的H3K27me3水平，促进HDAC9转录，HDAC9蛋白在胞浆内通过与TBK1相互作用，使其Lys241去乙酰化而促进其激酶活性，增加IRF3磷酸化。这对丰富天然免疫表观调节机制的认识具有重要意义，并可能为病毒感染相关性的疾病诊治提供新的靶点。该研究受到国家“973”计划及国家自然科学基金项目的资助。

Dnmt3a通过HDAC9介导的TBK1去乙酰化促进Ⅰ型干扰素的产生

Li X, et al. Methyltransferase Dnmt3a upregulates HDAC9 to deacetylate the kinase TBK1 for activation of antiviral innate immunity. Nat Immunol. 2016;17(7):806-15. doi: 10.1038/ni.3464