当DNA不合适的时候

当DNA在哺乳动物细胞中错误的位置时，天生的免疫系统通过分泌干扰素反应。现在阐明了介质这种反应的酶的结构和作用方式。

在动物细胞,DNA分子通常仅限于细胞核和线粒体。当DNA出现在这些细胞器之外 - 在所谓的细胞溶胶中 - 它最可能起源于细菌病原体或者DNA病毒。这就是为什么细胞质DNA会引起先天免疫系统的强烈反应。然而，各种类型的损伤也会导致将细胞自身的DNA释放到细胞质中。在这种情况下，由此产生的免疫反应可能导致自身免疫性疾病。

的天生免疫系统是人体抵御入侵病原体的第一道防线。它对入侵者的反应是诱导干扰素蛋白的产生，提醒免疫系统的适应臂。然而，识别细胞质中“错位”DNA的蛋白质直到不久之前还抵抗识别。“直到最近才发现cGAS酶可以充当传感器，”LMU Genzentrum的卡尔-彼得·霍普夫纳教授说。Hopfner和他的同事们现在已经确定了这种DNA检测器的三维结构。

细胞溶质DNA激活酶

事实上，正如他们在杂志上报道的那样自然，LMU研究人员不仅描绘了CGA分子本身的结构，它们还阐明了当与DNA结合时形成的复合物的构象。对两个结构的仔细分析以及与Bonn大学的Veit Hardung教授进行的进一步的功能研究，使科学家能够解决CGA如何识别，并被细胞溶质DNA激活。DNA的结合改变了CGA的结构，使酶能够催化环状二核苷酸的合成。然后该分子激活一个跨膜蛋白，这反过来刺激了干扰素的产生。“在第二次研究中，同时发布自然，我们还确定了二核苷酸的结构，并表明它代表了这类信号分子的先前未知形式，“Hornung增加。

为了他们的惊喜，研究人员还发现CGA在结构上和机械地与抗病毒酶有关，抗病毒酶在检测到在细胞溶溶胶中的异物RNA上触发免疫应答。“通过这一发现，我们拥有DNA和RNA诱导的免疫反应之间的机械和进化联系的第一个证据，”Hopfner评论。

从临床角度来看，新的结果也非常有趣，因为更好地理解干扰素反应可能在两个方面对治疗有影响。一方面，干扰素产生的靶向刺激可以增强针对肿瘤的免疫治疗。相反，减弱针对自身抗原的错误免疫反应的能力可能会导致更好的自身免疫疾病治疗。

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