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原标题:“诺奖风向标”指向DNA与免疫关系磋商(主题)
华东谈主科学家斩获拉斯克基础医学磋商奖(副题)
科技日报记者 张佳欣
9月19日,被誉为“诺奖风向标”的生物医学限制进击奖项——拉斯克奖揭晓。
华东谈主科学家、好意思国得克萨斯大学西南医学中心分子生物学教养兼炎症磋商中心主任陈志坚因发现“感知外来和自己DNA的酶cGAS,解开DNA怎样刺激免疫和炎症反映的谜团”而斩获2024年拉斯克基础医学磋商奖。
cGAS是环鸟苷酸-腺苷酸合成酶的英文单词缩写。2012年,陈志坚发现了cGAS,填补了先天免疫信号常识的空缺部分。他充分发掘这种分子在健康和疾病中的作用,为应酬感染、癌症和自己免疫性疾病设备了令东谈主抖擞的可能性。
值得一提的是,依然获取拉斯克奖的驰名华东谈主还有中国科学家屠呦呦,因其发现青蒿素——一种用于休养疟疾的药物而获取2011年拉斯克临床医学磋商奖。
揭开DNA传感的玄妙
一个多世纪前,“当然免疫之父”埃利·梅契尼科夫指出,核酸或者刺激免疫反映。然则,对于东谈主体怎样检测细胞质中的DNA以刺激先天免疫系统的真正机制,却是一个未解之谜。
好意思国《科学家》杂志刊文指出,DNA赓续存在于细胞核和线粒体中,因此,当它出当今不该出现的场所(举例细胞外或飘摇在细胞质中),细胞会立即发出警报。细胞具有内置的探伤器,称为时势识别受体,不错感知病原体和自己孳生的恐吓。
Toll样受体是沿着细胞名义和内体的一种“防地”,或者检测核酸发出的潜在危机信号。一朝警报发出,细胞就会冗忙起来,产生促炎细胞因子、趋化因子和Ⅰ型扰乱素,以召集“大部队”并消逝病原体。
但细胞并非只会这一招,它还有更多的防患技能。
2008年,好意思国科学家格伦·巴伯和中国科学家舒红兵离别寥削发现了一种名为STING的要害卵白,它参与了DNA感知,能激活转录因子,促使细胞产生Ⅰ型扰乱素,从而扞拒病毒感染。而莫得STING的细胞极易感染病毒。不外,STING并不可班师感知DNA,在DNA感知和免疫反映之间还存在未知要道。
寻找缺失的通路
细胞内的DNA传感器怎样运作?陈志坚猜念念,DNA与这个传感器纠合后,能激活STING。于是,他在小鼠细胞中移除了STING,并用不同的DNA转染这些细胞。之后,团队网罗了细胞质并将其放到另一组细胞里,不雅察到了STING被激活的标记。就这么,陈志坚找到了激活STING的要害门径。
通过色谱手艺,陈志坚团队找到了一个独特的分子,它是由两个磷酸二酯键,即GMP和AMP流通在一谈而构成的,名为环鸟苷酸-腺苷酸(cGAMP)。cGAMP就像是一个信使,告诉躯壳要扞拒病毒。
但陈志坚念念知谈,是谁制造了这个信使。通过更多施行,他找到了谜底:cGAS恰是这个玄妙DNA传感器的真身。当DNA与cGAS纠合后,cGAS会更动构象并产生cGAMP,进而刺激STING,调控卑鄙Ⅰ型扰乱素和其他细胞因子的分泌,并激勉高大的先天免疫反映。进击的是,DNA怎样摆设皆不影响cGAS的责任,这让cGAS能勉强好多不同的病原体。
解锁酶cGAS的力量
twitter 自慰然则,这一高大的传感器却是一把双刃剑。在某些要求下,自己DNA会投入细胞质,并不测激活cGAS。这条通路非但莫得保护躯壳细胞,反而与多种疾病联系,举例会激勉狼疮和关节炎等自己免疫性疾病,心肌炎等炎症性疾病,以及帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病。
“咱们自己的DNA,成为了这些疾病的罪魁罪魁。”陈志坚说。
尽管cGAS的非常抒发会对躯壳形成破裂,但cGAS在防患DNA病毒、细菌以致像艾滋病病毒(HIV)这么的逆转录病毒方面发达着进击作用。此外,这种小分子是一种极端灵验的免疫佐剂,可促进抗体产生,增强T细胞活化。这涌现了其在疫苗佐剂或癌症免疫疗法中的潜在翌日利用。
科学家的爱慕心和对谜底的不懈追求,揭示了躯壳怎样保护我方免受外部病原体和自己里面恐吓的侵害。陈志坚对cGAS-cGAMP-STING通路的孝敬色色网,揭示了DNA检测反映的复杂机制,加深了东谈主们对免疫反映的领路,为更好地休养自己免疫性疾病、感染和癌症铺平了谈路。