科學家發現了阻止免疫系統攻擊健康細胞的“開關”

知新了了 2024-03-20 15:28:08

我們的免疫系統很擅長區分我們自己身體的化學成分和入侵病原體的化學成分。當它出現故障時,我們的身體就會成爲一場激烈內戰的宿主。

科學家們熱衷于更詳細地了解這一點,一種新發現的使外源DNA傳感器失活的“開關”可能會提供重要的見解。

瑞士洛桑聯邦理工學院的一個研究小組,發現了一種叫做“環狀GMP-AMP合成酶”(cGAS)的酶,這是這項發現的關鍵部分。

這種蛋白質的任務是識別滲透的病毒。它與任何漂浮在細胞黏性細胞質中的外來DNA結合,並引發反應,提醒身體注意入侵者。

我們已經知道cGAS需要受到嚴格的調節來控制它,尤其是當它進入細胞核時。這項新研究確定了一種生物開關,在不需要免疫反應的地方標記酶的缺失。

研究人員在他們發表的論文中寫道:“隨著先前定義的與核小體的相互作用,我們的研究結果提供了cGAS核調節的完整結構模型。”

科學家們已經證實,當細胞分裂生長時,核膜會溶解,這使得cGAS很容易接觸到包裹在裏面的DNA。在那裏,它與被稱爲核小體的DNA包裝單元結合,並被稱爲BAF的蛋白質覆蓋,等待可能需要它的時候。

在這項研究中,通過對實驗室培養的細胞進行詳細分析,研究小組發現了一種名爲“CRL5-SPSB3”的蛋白質複合物。它在cGAS中添加了一種叫做“泛素”的化學物質,來標記它是一次性的。

當不需要cGAS時 —— 當沒有外來DNA的威脅時,這是殺死cGAS的關鍵開關。從本質上講,當這些細胞生長時,它通過溫和地將酶帶出畫面來阻止酶攻擊健康細胞。

控制免疫系統反應的部分信號被稱爲“幹擾素”或“IFN途徑”,該研究顯示了cGAS和CRL5-SPSB3是如何參與IFN的,它們負責以一種或另一種方式撥動開關。

研究人員寫道:“這些結果表明,核cGAS水平影響細胞IFN的張力,並揭示了CRL5-SPSB3在細胞內在免疫中的作用。”

自身免疫性疾病,如1型糖尿病和炎症性腸病,發生在免疫系統控制不正常時。這項新研究強調了其中一個值得進一步研究的控制因素。

現在我們對cGAS的工作原理有了更多的了解,我們可能能夠開發出有效的方法,來確保它總是表現良好。

研究人員寫道:“我們的研究將蛋白質降解定義爲細胞核中cGAS調節的決定因素,並提供了對cGAS元素的結構見解,該元素可用于治療開發。”

這項研究發表在《自然》雜志上。

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知新了了

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