活性化されたNAIP2-NLRC4炎症体の冷凍-EM構造は,核化ポリメリゼーションを明らかにする.

Liman Zhang ¹, Shuobing Chen ², Jianbin Ruan ¹

¹Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. Program in Cellular and Molecular Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, MA 02115, USA.
²Center for Quantitative Biology, Peking-Tsinghua Joint Center for Life Sciences, Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China. Department of Cancer Immunology and Virology, Intel Parallel Computing Center for Structural Biology, Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA 02215, USA.
³Department of Cancer Immunology and Virology, Intel Parallel Computing Center for Structural Biology, Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA 02215, USA. Department of Microbiology and Immunobiology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
⁴Center for Nanoscale Systems, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.
⁵Center for Quantitative Biology, Peking-Tsinghua Joint Center for Life Sciences, Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China.
⁶National Laboratory of Biomacromolecules, Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.
⁷Center for Quantitative Biology, Peking-Tsinghua Joint Center for Life Sciences, Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China. Department of Cancer Immunology and Virology, Intel Parallel Computing Center for Structural Biology, Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MA 02215, USA. Department of Microbiology and Immunobiology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. wu@crystal.harvard.edu youdong_mao@dfci.harvard.edu.
⁸Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. Program in Cellular and Molecular Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, MA 02115, USA. wu@crystal.harvard.edu youdong_mao@dfci.harvard.edu.

⁰Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. Program in Cellular and Molecular Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, MA 02115, USA.

まとめ

NAIP-NLRC4炎症ゾームは単一の細菌リガンドを使用してドミノのようなアセンブリを誘発し,先天的な免疫を活性化します. このメカニズムは,一方的なポリメリゼーションを通じて免疫信号を放大します.

科学分野

免疫学
構造生物学
微生物学

背景

NLRファミリーのアポトーシス阻害タンパク質 (NAIP) は,細菌の構成要素の重要なセンサーです.
NAIPはNLRC4炎症ソームを誘発し,先天的な免疫反応を引き起こします.
バクテリアの棒タンパク質PrgJはNAIPの既知のリガンドである.

研究の目的

PrgJ-NAIP2-NLRC4炎症体の組み立てメカニズムを解明する.
アデノシントライフォスファタゼのポリメリゼーションが炎症体活性化における役割を理解する.
NAIP-NLRC4炎症体における信号増幅の構造的基礎を明らかにする.

主な方法

サブナノメートル解像度での冷凍電子顕微鏡 (冷凍EM)
炎症体複合体の構造再構築
タンパク質とタンパク質の相互作用とポリメリゼーションの生化学分析

主要な成果

PrgJ-NAIP2-NLRC4炎症ゾームは,一方的なATPアゼポリメリゼーションによって円盤状の構造を形成する.
単一のPrgJ活性化NAIP2分子はドミノ状のポリメリゼーションカスケードを開始する.
NLRC4のハンドル回転が90度だった
これは,すべてのサブユニットが組み立てられる前にリガンドの活性化を必要とするApaf-1アポトソームと対照的です.

結論

単一のリガンド活性化NAIP2は,大規模な炎症体組成を開始することができます.
NAIP-NLRC4炎症ゾームは,信号増幅のためのユニークなメカニズムを使用します.
この研究は先天的な免疫感知と活性化経路に関する構造的な洞察を提供します

活性化されたNAIP2-NLRC4炎症体の冷凍-EM構造は,核化ポリメリゼーションを明らかにする.

まとめ

科学分野

背景

研究の目的

主な方法

主要な成果

結論

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活性化されたNAIP2-NLRC4炎症体の冷凍-EM構造は,核化ポリメリゼーションを明らかにする.

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