來自清華大學醫學院,以及中科院生物物理研究所等處的研究人員發表題為“The Adaptor SAP Controls NK Cell Activation by Regulating the Enzymes Vav-1 and SHIP-1 and by Enhancing Conjugates with Target Cells”等兩篇文章,分別闡述了X連鎖的淋巴細胞異常增生癥相關的分子機制,以及STING蛋白結構與功能研究的新成果。
來自生物物理研究所,加州大學洛杉磯分校等處的研究人員利用X-射線晶體學,生物化學和細胞生物學技術,先后解析了STING CTD以及STING CTD與c-di-GMP二元復合物的晶體結構。
闡明了STING CTD形成功能性二聚體的分子機制,文獻報道的最后一個跨膜區(153-173aa)其實并不是跨膜區而是STING CTD形成同源二聚體的疏水相互作用界面。STING CTD與c-di-GMP以一種全新的模式結合。
研究人員認為,這一結構是第一個發表的哺乳動物來源的蛋白質與c-di-GMP形成的復合物晶體結構。此外,他們還發現c-di-GMP能促進STING與TBK1結合,誘導I型干擾素的產生,從而激發機體抵抗病原體入侵的免疫反應。
這項研究工作的完成有助于深入了解STING在天然免疫信號通路中的作用,為揭示宿主細胞感知病原菌入侵的分子機制提供了直接的結構生物學證據,同時也為設計新的環鳥苷二磷酸類似物疫苗佐劑或免疫治療藥物奠定基礎。
此外另外一篇文章則揭示了和人類免疫系統疾病-X連鎖的淋巴細胞異常增生癥(XLP disease)相關的分子機制。研究人員發現SAP分子在多種類型的免疫細胞中扮演著重要的角色,而且,他們試圖去理解為什么SAP是自然殺傷細胞的重要組分,自然殺傷細胞可以有效清除異常的血細胞。
在這項研究中,研究人員發現SAP是通過雙重的機制來激活NK細胞功能的,一方面,SAP可以偶聯必要的基因和酶來增強NK細胞的殺傷效應;另一方面,它可以抑制基因產生效應。SAP與大多數XLP病人密切相關,除此之外,這項研究也闡明了SAP在其它疾病諸如狼瘡和關節炎等中的作用。
這篇文章由清華大學醫學院董忠軍研究組與加拿大蒙特利爾臨床研究所合作完成,董忠軍研究員為第一作者和通訊作者這一。
原文摘要:
Structural Analysis of the STING Adaptor Protein Reveals a Hydrophobic Dimer Interface and Mode of Cyclic di-GMP Binding
STING is an essential signaling molecule for DNA and cyclic di-GMP (c-di-GMP)-mediated type I interferon (IFN) production via TANK-binding kinase 1 (TBK1) and interferon regulatory factor 3 (IRF3) pathway. It contains an N-terminal transmembrane region and a cytosolic C-terminal domain (CTD). Here, we describe crystal structures of STING CTD alone and complexed with c-di-GMP in a unique binding mode. The strictly conserved aa 153173 region was shown to be cytosolic and participated in dimerization via hydrophobic interactions. The STING CTD functions as a dimer and the dimerization was independent of posttranslational modifications. Binding of c-di-GMP enhanced interaction of a shorter construct of STING CTD (residues 139344) with TBK1. This suggests an extra TBK1 binding site, other than serine 358. This study provides a glimpse into the unique architecture of STING and sheds light on the mechanism of c-di-GMP-mediated TBK1 signaling.
The Adaptor SAP Controls NK Cell Activation by Regulating the Enzymes Vav-1 and SHIP-1 and by Enhancing Conjugates with Target Cells
The adaptor SAP, mutated in X-linked lymphoproliferative disease, has critical roles in multiple immune cell types. Among these, SAP is essential for the ability of natural killer (NK) cells to eliminate abnormal hematopoietic cells. Herein, we elucidated the molecular and cellular bases of this activity. SAP enhanced NK cell responsiveness by a dual molecular mechanism. It coupled SLAM family receptors to the kinase Fyn, which triggered the exchange factor Vav-1 and augmented NK cell activation. SAP also prevented the inhibitory function of SLAM family receptors. This effect was Fyn independent and correlated with uncoupling of SLAM family receptors from the lipid phosphatase SHIP-1. Both mechanisms cooperated to enable conjugate formation with target cells and to stimulate cytotoxicity and cytokine secretion by NK cells. These data showed that SAP secures NK cell activation by a dichotomous molecular mechanism, which is required for conjugate formation. These findings may have implications for the role of SAP in other immune cell types.
在國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等項目資助下,中國科學院華南植物園果蔬保鮮研究團隊與合作者,研究揭示了由microRNA介導的氧化還原穩態調控香蕉耐冷性差異的分子機制。相關成果近日發表于《前沿研......
中國科學院生物物理研究所研究員陳暢團隊與中國藥科大學教授黃張建研究組合作,揭示了學習記憶的一種新分子機制,并成功開發出區別于傳統的干預方式,為改善記憶損傷帶來了新的治療策略。相關研究成果近日在線發表于......
齒肋赤蘚(Syntrichiacaninervis)是極端耐干植物的典型代表,能夠承受超過98%的細胞脫水,并在遇水后幾秒鐘恢復光合作用等生理活動,能夠快速響應水分的變化。在植物應對水分變化過程中,蛋......
大豆是重要的油料作物,我國作為世界最大的大豆消費國,其來源大量依賴進口,這凸顯了大豆安全生產的重要性。然而,大豆在生長過程中易受多種病原微生物的侵襲,進而對經濟收益產生影響。因此,深入研究大豆免疫機制......
一個國際研究團隊近日在美國學術期刊《循環研究》上發表論文說,他們通過研究新型主動脈夾層實驗鼠模型,初步揭示了這種危險心血管疾病發病的分子機制,研究成果有助于開發針對這種疾病的新療法。主動脈夾層是指主動......
中國科學院上海藥物研究所徐華強/尹萬超團隊聯合臨港實驗室蔣軼團隊、北京協和醫院張抒揚團隊,揭示了半胱氨酰白三烯受體CysLT2R與內源性配體LTD4的特異性結合模式,并在分子層面闡述了受體激活機制,為......
近日,中國科學院武漢病毒研究所鄧增欽團隊與天津醫科大學基礎醫學院張恒團隊合作,在《自然》(Nature)上發表了題為StructuralbasisfortheactivityofthetypeVIIC......
農業生產中過量施用氮肥反而會降低水稻產量和氮素利用效率。南京農業大學教授、中國工程院院士萬建民團隊首次在分子遺傳學層面闡明了過量施用氮肥導致水稻無效分蘗形成的機理,從水稻自然群體中發掘了氮高效優異單倍......
華中科技大學生命學院張珞穎團隊和薛宇團隊在NatureCommunications雜志上合作發表了題為“Large-languagemodelsfacilitatediscoveryofthemole......
最新一期《分子細胞》期刊封面。圖片來源:《細胞》網站◎布萊恩·普洛斯奇(BrianPlosky)從事科學編輯已經17年,擔任《分子細胞》期刊主編也有5年多,但我此前從未到過中國。然而,我和許多杰出的中......