據(jù)Lu D 2022年4月6日(Nature,2022 Apr 6.Doi:10.1.38/s41586-022-04559-7.)報道,美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員對一種通常被稱為STING的關(guān)鍵免疫蛋白進行近原子分辨率成像時發(fā)現(xiàn)它的一個以前未被認識的結(jié)合位點,該結(jié)合位點似乎對發(fā)起免疫攻擊至關(guān)重要。這些研究結(jié)果可能會帶來操縱STING的新方法,以促進更強的免疫反應(yīng)或阻止它在自身免疫性疾病中的作用。
STING是先天免疫系統(tǒng)的核心部分,而先天免疫系統(tǒng)是對抗病毒、細菌和癌癥的第一道防線。cGAS傳感蛋白如果檢測到細胞中外來DNA,它會產(chǎn)生環(huán)狀GMP-AMP(cGAMP)的信使分子,激活了STING。接著,STING啟動了幾個信號通路,刺激炎癥分子和化學(xué)信號的產(chǎn)生,從而促使細胞清理廢棄物以消滅入侵者。
德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心與Zhang實驗室和Bai實驗室先前合作,用低溫電子顯微鏡(cryo-EM)首次拍攝到STING結(jié)構(gòu)圖。盡管他們闡明了控制STING活性的一些基本機制,但是這種蛋白究竟是如何轉(zhuǎn)換為活性形式的仍不清楚。為了回答這個問題,Zhang實驗室和Bai實驗室將純化的STING蛋白與cGAMP混合,并使用冷凍電子顯微鏡對所產(chǎn)生的產(chǎn)物進行成像。結(jié)果觀察到較少的活化STING分子,而且那些存在的活化STING分子也是不穩(wěn)定的。為了增加可用于成像的活化STING的數(shù)量,研究人員加入了化合物53(C53)的研究性藥物,它目前正作為STING激活劑進行抗癌治療的測試。C53被認為與cGAMP結(jié)合在STING上的同一位點。cGAMP和C53的組合使用產(chǎn)生了明顯更多的活化STING分子。但是當(dāng)研究人員在低溫電子顯微鏡圖片上尋找C53時,發(fā)現(xiàn)它的結(jié)合位置與cGAMP完全不同,在STING分子的另一端。
這個新發(fā)現(xiàn)的活化STING的結(jié)合位點完全出乎意料。他們稱它為“隱性口袋(cryptic pocket)”,因為它似乎是在對C53作出反應(yīng)時形成的。當(dāng)C53不存在時,沒有證據(jù)表明這個位點存在。STING似乎需要cGAMP和C53才能被強烈和穩(wěn)定地激活,這一事實表明,細胞中可能存在一種類似于C53的未知分子以發(fā)揮同樣的作用。