近日來自北卡羅萊納大學和復旦大學的研究人員,描繪出了分子水平上炎癥控制蛋白復雜的相互作用。研究論文發表在2月21日的《Cell Reports》雜志上。
領導這一研究的是北卡羅萊納大學Lineberger綜合癌癥中心成員、生物化學和生物物理學副教授陳先(Xian Chen)。其主要從事定量蛋白質組學研究,曾獨立地有創新性地發展了生物質譜技術,大大地提高了其在基因功能組及蛋白質組研究中的特征性。榮獲美國總統早期成就青年科學家獎。現為教育部長江學者,復旦講座特聘教授。
炎癥反應是免疫系統的第一道防線。在這一過程中會生成細胞因子控制感染,防止惡性腫瘤等疾病發生或擴散。在疾病相關炎癥反應過程中,細胞因子生成過量或不足可以導致多種疾病,如關節炎、哮喘和某些種類的癌癥等。
研究小組發現,在耐受內毒素(LPS)持續刺激的巨噬細胞中,蛋白磷酸酶PP2Ac可組成性激活,并靶向Toll樣受體銜接蛋白MyD88。
陳先說:“在內毒素耐受的巨噬細胞中,PP2Ac被組成性激活,對某一將促炎MyD88轉變為免疫抑制MyD88的開關起作用。”
通過研究潛在于炎癥下的蛋白質網絡互作,研究人員發現PP2Ac可破壞由MyD88和TLR4介導的促炎性信號。由此,組成性激活的PP2Ac和MyD88移動到細胞核中,與表觀遺傳機器結合,改變一種促炎基因的染色質結構,導致這種基因沉默。
“在細胞核內,組成性激活的PP2Ac以一種MyD88依賴性方式,重編程了表觀遺傳機器,”陳先說。
發現PP2Ac的行為,陳先研究小組確立了細胞信號傳導與表觀遺傳調控之間從前未知的一種聯系,它影響了炎癥的遺傳藍圖。通過繪制這一信號通路,以及在慢性炎癥下細胞內異常激活PP2Ac靶向的表觀遺傳機器,研究小組確定了未來治療炎癥相關疾病和癌癥的潛在免疫調節靶點。
“我們不僅確定了單個的靶點,還確定了動態蛋白質互作網絡中那些相互關聯的靶點。一些靶點作用于單基因,一些靶點則具有脫靶副效應,了解這些將為未來的網絡醫學打下基礎。為了提高藥物靶點的精確性,我們會致力揭示作為靶點單個的蛋白以及它們之間的相互作用,”陳先說。
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