低酸素シグナル制御におけるIRF3の新たな役割を解明 (New Role of IRF3 Revealed in Regulating Hypoxia Signaling)

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2026-03-05 中国科学院(CAS)

中国科学院水生生物研究所(IHB)のXIAO Wuhan教授らは、転写因子IRF3が低酸素応答シグナルを抑制する新たな役割を持つことを明らかにし、その成果をCell Reportsに発表した。IRF3は通常、ウイルス感染時に活性化されて自然免疫応答を誘導する因子として知られるが、本研究では非感染状態における細胞質内IRF3の機能を解明した。IRF3は低酸素誘導因子HIF-1αおよびHIF-2αと結合し、それらが核へ移行するのを阻害することで低酸素シグナル伝達を抑制することが判明した。IRF3を欠損させると低酸素応答遺伝子の発現が増加し、細胞や生物の低酸素適応能力が高まることも確認された。マウスとゼブラフィッシュを用いた実験でも同様の結果が得られ、自然免疫経路と低酸素応答経路という二つの重要なストレス応答系の相互作用を示す新しい知見となった。

低酸素シグナル制御におけるIRF3の新たな役割を解明 (New Role of IRF3 Revealed in Regulating Hypoxia Signaling)
A working model for the role of IRF3 under hypoxic conditions or upon viral infection. (Image by IHB)

<関連情報>

IRF3はHIF-αを細胞質内に保持することで低酸素シグナル伝達を弱める IRF3 attenuates hypoxia signaling by retaining HIF-α in the cytoplasm

Hongyan Deng ∙ Shuke Jia ∙ Chunchun Zhu, ∙ … ∙ Jian-Fang Gui ∙ Xing Liu ∙ Wuhan Xiao
Cell Reports  Published:January 11, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116815

Highlights

  • IRF3 interacts with HIF-1α and HIF-2α
  • Resting cytoplasmic IRF3 retains HIF-α proteins in the cytoplasm
  • IRF3 inhibits the transcription factor function of HIF-α
  • IRF3 attenuates hypoxia signaling in the resting state

Summary

Interferon regulatory factor 3 (IRF3) functions as a key transcription factor in the innate antiviral immune response, which depends on its nuclear localization. However, its function in the cytoplasm during non-infection states remains largely unknown. In this study, we found that resting cytoplasmic IRF3 interacts with hypoxia-inducible factor (HIF)-1α and HIF-2α, two master regulators of hypoxia signaling. This interaction retains HIF-α in the cytoplasm under hypoxic conditions, preventing it from exerting its transcription factor function and attenuating hypoxia signaling. Disruption of IRF3 in both mice and zebrafish resulted in increased expression of hypoxia response genes and enhanced tolerance to hypoxia. These findings suggest that, in the absence of viral infection, cytoplasmic IRF3 modulates hypoxia signaling by retaining HIF-α in the cytoplasm under hypoxic conditions.

細胞遺伝子工学
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