科学家识别人体的微反应器,以进行先天免疫力
一种DNA感测酶形成液滴,其充当小型生物反应器,产生分子,以刺激先天免疫 - 身体对感染的首次反应,UT Southwestern研究人员报告。这项工作今天报道了在期刊上科学,可以导致对感染,自身免疫疾病和癌症的新疗法。
所有三种疾病的标志都是DNA的存在是外国或自我的细胞凝胶状内部,称为细胞质,说,UT Southwestern的分子生物学教授,霍华德分子生物学教授休斯医学院调查员,以及研究的高级作者。该研究的领先作者是Mingjian du的研究生。
2012年,陈议员的实验室发现了酶环状GMP-AMP合成酶(CGA),其用作蜂窝警报系统中的传感器,用于先天免疫力。身体有两个免疫系统。第一个是一个自我或先天的免疫系统,可防止威胁它首先遭遇威胁。第二种是将专门的免疫细胞部署以消除病原体的适应性免疫系统。
天生的免疫传感器CGA在遇到病原体或从身体自身的细胞中遇到DNA时的警报 - 在自身免疫性疾病的情况下,在遗传物质不应该的情况下。陈博士还确定了由酶CGA产生的小分子CGAMP,并用作触发的次要信使天生免疫回复。
目前的研究发现,当CGA遇到致病DNA时,它与DNA结合以产生液滴尺寸,尽管缺乏膜,但尽管缺乏膜。该研究识别将液滴在一起作为液相分离的机制,类似于在一瓶沙拉酱之后的油分离的方式。
陈议员说:“液滴充当微反应器,以加速搅拌激活免疫系统的小分子Cgamp的反应,”陈博士说。
“通过详细了解途径,可以开发和设计各种癌症和其他疾病的药物,”炎症研究中心主任和遗传中心中心的成员博士说举办乔治L.CacGregor尊敬的生物医学科学董事的主持人防御。“几家公司现在正在努力进行潜在的治疗方法。对于狼疮等自身免疫疾病,其中CGA在细胞内部的自我DNA处于异常导通 - 目标是找到CGAS抑制剂。有感染,加强会很好身体的免疫防御。还有希望寻找刺激CGA途径的药物,以提高癌症免疫疗法的影响。“
在该研究中,Du和Chen发现了CGAS系统中的阈值效果。在试管研究中,他们发现,尽管在形成膜液滴的形成时,虽然需要DNA和CGA,但是一小量的DNA或酶不能发出警报。
当DNA和CGA的水平达到阈值时,液滴形状和途径踢进齿轮。该阈值响应允许CGA能够容忍低水平的自我DNA,其可以与细胞内的酶接触,但是当DNA达到阈值水平时触发严格的响应,例如在病毒感染的情况下,他说。
这种机制可确保免疫系统可以在不导致健康个体中的自身免疫反应的情况下对抗感染。然而,在有与细胞中的CGA接触后的自我DNA水平升高的个体中,陈博士可以发生自身免疫疾病。
“我们之前研究了自身免疫疾病的小鼠模型。在一个实验中,我们可以去除50%的CGA酶,我们发现如此完全治愈了小鼠的疾病。此前,这种发现很难解释。现在,这个CGA-DNA相分离的阈值效果的新模型解释了发现,“陈博士说。
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