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硫氧還蛋白介導(dǎo)的NLRP1炎性體抑制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),PCR Clean™助力科研

更新時(shí)間:2023-09-17  |  點(diǎn)擊率:480

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,為了預(yù)防預(yù)防DNARNA交叉污染,大多會常備DNA/RNA污染清除劑。德國MB公司生產(chǎn)的PCR Clean™,噴在操作臺表面,反應(yīng)1分鐘后,即可用干凈紙巾擦干試劑即可,便捷高效地清除核酸污染。

 

動物和植物的先天免疫系統(tǒng)利用胞質(zhì)核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域(NOD)樣受體(NLRs)感知和控制病原體入侵和內(nèi)源性危險(xiǎn)信號。NLR家族pyrin結(jié)構(gòu)域蛋白1 (NLRP1)形成一種稱為炎性小體的超分子復(fù)合物,隨后導(dǎo)致炎性半胱天酶的激活、促炎細(xì)胞因子的成熟、氣真皮蛋白D孔的形成,并最終導(dǎo)致熱降解。NLRP1在不同類型的細(xì)胞中廣泛且高表達(dá),包括原代免疫細(xì)胞和上皮細(xì)胞。NLRP1的炎性小體功能與自身炎癥性疾病和癌癥的發(fā)生有關(guān)。

 

人類NLRP1 (NLRP1)是一種多結(jié)構(gòu)域蛋白,包括一個(gè)npyrin結(jié)構(gòu)域(PYD)、一個(gè)無序連接子區(qū)域、一個(gè)中央NOD、一個(gè)富含亮氨酸的重復(fù)序列(LRR)結(jié)構(gòu)域、一個(gè)查找功能(FIIND)結(jié)構(gòu)域和一個(gè)ccaspase激活和募集結(jié)構(gòu)域(CARD)FIIND部分是NLRP1nlr中所擁有的,可以細(xì)分為ZU5UPA子結(jié)構(gòu)域s4。雖然nlr通常會招募含有CARD (ASC)的凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白通過其nPYDCARD進(jìn)行信號傳導(dǎo),但NLRP1只使用cCARD。病毒蛋白酶,如腸病毒和柯薩奇病毒的3C蛋白酶,在NLRP1的無序連接區(qū)切割NLRP1,已被確定為NLRP1激活的致病因素。

 

炎性小體傳感器檢測病原體和危險(xiǎn)相關(guān)的分子模式,促進(jìn)炎癥和熱釋熱作用。NLRP1是第一個(gè)被描述的炎性小體傳感器,它的過度激活與自身炎癥性疾病和癌癥有關(guān)。然而,NLRP1的激活和調(diào)控機(jī)制尚不清楚。

 

通過N-degron途徑對NLRP1n端片段進(jìn)行蛋白酶體降解,從而釋放cUPA-CARD片段進(jìn)行寡聚化并隨后募集ASC或前caspase-1。這一過程受泛素化、find結(jié)構(gòu)域的自催化裂解和二肽基肽酶8、9 (DPP8/9)UPA-CARD片段的分離調(diào)控。NLRP1的活性也受到其他微生物激活劑的控制,如肽聚糖組分、muramyl二肽和病毒雙鏈RNA (dsRNA),以及抑制因子,如BCL2和人γ皰疹病毒8 Orf63。

 

近日,研究了人類NLRP1激活和調(diào)控的機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表在《Nature》上,文章標(biāo)題為:“Structural basis for thioredoxin-mediated suppression of NLRP1 inflammasome"。

 

科研人員對NLRP1的冷凍電鏡(cryo-EM)分析顯示TRXNLRP1結(jié)合。生化和細(xì)胞分析顯示,TRX結(jié)合NLRP1并抑制NLRP1炎性體的激活,從而作為NLRP1炎性體激活的直接檢查點(diǎn)。該工作揭示了TRX系統(tǒng)與先天免疫之間意想不到的功能聯(lián)系,并為這一新發(fā)現(xiàn)的潛在治療靶點(diǎn)提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

 

研究人員發(fā)現(xiàn)普遍表達(dá)的內(nèi)源性硫氧還蛋白(TRX),是NLRP1的結(jié)合物和NLRP1炎癥小體的抑制因子。人類NLRP1的低溫電鏡結(jié)構(gòu)顯示NLRP1Spodoptera frugiperda TRX結(jié)合。對NLRP1和人類TRX的誘變研究表明,氧化形式的TRXNLRP1的核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域亞結(jié)構(gòu)域結(jié)合。

 

這一觀察結(jié)果強(qiáng)調(diào)了TRX的氧化還原活性半胱氨酸在NLRP1結(jié)合中的關(guān)鍵作用。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示TRX抑制NLRP1炎性體的激活,從而負(fù)調(diào)控NLRP1。該研究數(shù)據(jù)確定TRX系統(tǒng)是先天免疫的內(nèi)在檢查點(diǎn),并為未來針對該系統(tǒng)的NLRP1炎性體激活的治療干預(yù)提供了機(jī)會。


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