AARS1とAARS2は,グローバルライシン・ラクチルトランスフェラーゼとしてcGASを調節するためにL-乳酸を感知する
1Life Sciences Institute and State Key Laboratory of Transvascular Implantation Devices of the Second Affiliated Hospital of the Zhejiang University School of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou, China.
アラニル-tRNA合成酵素 (AARS1/2) は,L-乳酸塩を感知し,ラクチルトランスファーゼとしてタンパク質を修正する. この乳酸化はcGASを無効化し,先天的免疫とウイルスの複製に影響を与えます.
科学分野:
- 生物化学
- 分子生物学
- 免疫学
背景:
- L- 乳酸は乳化によってタンパク質を変化させることが知られているが,その背後にある分子メカニズムはほとんど不明である.
- 乳化に関与する酵素と経路を理解することは,細胞プロセスにおけるその役割を解読するために不可欠です.
研究 の 目的:
- L-乳酸媒介タンパク質の乳化に責任のある細胞内センサーと酵素を特定する.
- 循環性GMP-AMP合成酵素 (cGAS) 経路と先天的な免疫の調節における乳酸化の役割を調査する.
主な方法:
- アラニル-tRNA合成酵素のL-乳酸結合親和性と触媒活性 (AARS1/2) を決定する生化学的測定法.
- 遺伝子コード拡張システムとノックインモデルを使用して,cGASの乳化と機能を研究する細胞およびin vivo実験.
- ストレスを受けたマウスでMCT1阻害を用いた抑制試験
主要な成果:
- AARS1とAARS2は,細胞内L-乳酸塩センサーであり,ライシン残基のATP依存乳化を触媒する直接的なラクチルトランスファーゼであると特定されました.
- AARS2によるcGASのL- 乳酸誘発は,その不活性化につながり,DNA感知と先天的な免疫反応を損なう.
- 乳糖化を模倣したり抵抗したりするためのcGASの遺伝子改変は,その相分離とDNA感知能力をin vitroおよびin vivoで調節した.
- ストレスを受けたマウスのMCT1阻害により,cGAS乳化が低下し,先天的な免疫監視が回復し,ウイルスの複製が阻害されました.
結論:
- AARS1/2は細胞内L-乳酸塩センサーとエッセンシャルラクチルトランスファーゼを保存している.
- タンパク質の乳化,特にcGASを標的とするのは,先天的な免疫における重要な調節メカニズムである.
- 乳化経路をターゲットにすることで,免疫反応を調節し,ウイルス感染症と闘うことができます.
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