β-d-manno-ヘプトーゼは,各種の免疫アゴニストである

科学分野:

• 免疫学
• 微生物学
• 生物化学

背景:

• ADP-ヘプトースなどの細菌代謝物は,先天的な免疫アゴニストとして知られています.
• 異なる生命体間の核酸二酸化塩酸ヘプトース生物合成酵素 (HBEs) の分布と機能は完全に理解されていません.

研究 の 目的:

• HBEsとその合成ヘプトース代謝物の流行と機能を調査する.
• 新しいヘプトース代謝物質を潜在的免疫アゴニストとして特徴づける.
• ヘプトースの代謝産物の先天性免疫におけるクロス・キングダム作用を解明する.

主な方法:

• HBEsにおける保存モチーフ (STT_R5) を特定するためのバイオ情報分析.
• ADP,CDP,UDP-ヘプトーズの合成を確認するための酵素測定.
• ヒトとマウスの細胞と動物モデルを用いたin vitroおよびin vivoアッセイで,異なるヘプトース代謝産物によって引き起こされる免疫反応を評価する.
• 古代生物におけるADP-ヘプトースの異質生成

主要な成果:

• 機能的なHBEsと保存されたSTT_R5モチーフは,細菌,古生物,真核生物,ウイルスに広く分布しています.
• CDPとUDPのヘプトーゼは,これらの酵素によって合成された新しいヘプトーゼ代謝物として識別された.
• CDPとUDPヘプトーズは,哺乳類のADPヘプトーゼと比較して,アルファタンパク質キナーゼ1 (ALPK1) に依存した免疫反応を著しく引き出しました.
• 古代生物で生成されたADPヘプトーズは,先天的な免疫アゴニスト活性を維持した.

結論:

• ADP-,CDP-,およびUDP-ヘプトーゼを含むβ-d-マノヘプトーゼは,クロスキングダム病原体関連分子パターンである.
• これらの代謝物は,ALPK1依存の先天性免疫シグナリングカスケードを活性化し,保存された免疫認識経路を強調します.
• この発見は先天的な免疫と 微生物と宿主の相互作用の 理解を広げています