News Medical 6月24日报道,洛桑联邦理工学院(EPFL)Andrea Ablasser团队在《Nature》发表研究,绘制了人类STING蛋白近乎所有单氨基酸变化的功能图谱。STING全称为“干扰素基因刺激因子”,是细胞内识别危险信号的重要免疫传感器。
STING可帮助细胞应对感染、DNA损伤和肿瘤相关异常。适度激活时,它有助于机体防御;过度激活或激活不足,则可能参与疾病过程。STING控制多种免疫反应,包括I型干扰素产生、炎症信号和一种称为非经典自噬的细胞应激反应。
研究团队使用“深度突变扫描”技术,构建了数千种STING变体,每一种带有不同的单个氨基酸替换,并在活细胞中检测这些变异对干扰素信号和非经典自噬的影响。结果显示,STING活性并不是由单一区域控制,而是受到蛋白多个分散区域共同调节。
一些突变即使没有正常触发信号,也会让STING处于更易激活状态;另一些突变则会削弱STING对cGAMP的反应。cGAMP是细胞检测到错位DNA后用于开启STING的天然分子。研究者据此识别出已知调控位点,也发现了此前未被充分认识、可帮助STING在正常状态下保持沉默的区域。
为理解这些突变如何发挥作用,团队还利用冷冻电镜解析了多个高活性STING变体结构。结果显示,不同突变可把STING推向不同信号状态:有些促进与激活相关的大型丝状组装,有些则改变蛋白内部关键分子相互作用。研究还发现,STING不是简单开关,部分突变可选择性影响某些免疫功能,同时保留另一些功能。
研究者将功能图谱与人类遗传数据库比较,发现一些先前未被识别的变异可增强STING活性,并为一名炎症性肺病患者中的罕见STING变异提供了过度免疫信号证据。研究还提示,癌症相关STING突变倾向于降低其活性,说明部分肿瘤可能通过削弱该通路获益。相关发现仍以机制解释为主,并不直接对应临床治疗方案。
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