客观日本

熊本大学与东京大学等查明对细菌感染的天然免疫控制分子机制

2024年04月11日 生物医药

熊本大学研究生院生命科学研究部中村照也副教授、藤田美歌子特任教授、立石大客座副教授、东京大学国际高等研究所新一代传染病中心井上纯一郎特任教授、尚絅大学短期大学部、山县Yuri子校长等人组成的研究团队发表研究成果称,在原子水平上查明了在天然免疫信号(TIFA-TRAF6)中作为阻碍TIFA活动的信号分子TIFAB对于TIFA―TRAF6信号进行调控的分子机制。相关研究成果已于3月5日发表在美国科学期刊《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》上。

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图1 TIFAB抑制TIFA-TRAF6信号的概要图(供图:熊本大学)

NF-κB是参与人体天然免疫的重要分子,它在出现细菌感染等情况下会被活化并引发免疫反应。TIFA和TRAF6作为与NF-κB活化相关的信号分子被发现,研究已证实这种TIFA-TRAF6信号是细菌感染的新型天然免疫信号。

为了揭示TIFAB是如何与TIFA结合并抑制信号的,研究团队此次通过X射线晶体结构分析,在原子水平上确定了TIFAB与TIFA结合状态的立体结构。研究结果显示,TIFAB与TIFA形成了每个分子分别结合的TIFA/TIFAB异源二聚体结构。这种结构与TIFA的同源二聚体结构非常相似,但不同于TIFA,TIFAB不具有磷酸化位点,因此无法形成类似磷酸化TIFA的寡聚体结构,并且它也不具有TRAF6结合位点,因此无法与对信号传导至关重要的TRAF6相结合。所以,TIFA/TIFAB异源二聚体结构无法像TIFA二聚体那样使信号活化。

同时,研究还证实了常规的TIFAB可以抑制细菌感染时的NF-κB活化,而通过基因重组技术使其无法与TIFA结合的TIFAB中,无法抑制细菌感染时的NF-κB活化。

由此可知,TIFAB是通过与TIFA结合阻碍了信号活化所必需的TIFA的同源二聚体化,从而抑制了信号。

鉴于TIFAB与骨髓增生异常综合征和急性髓系白血病相关,本研究有望对这些疾病的未来研究提供帮助。

中村副教授表示:“研究开始之初,我没有预料到TIFAB和TIFA每个分子相互结合来调控信号的这一机制。随着实验的深入,这种意料之外的机制逐渐变得清晰,这让我再次感受到了研究的乐趣。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
论文:TIFAB regulates the TIFA-TRAF6 signaling pathway involved in innate immunity by forming a heterodimer complex with TIFA
DOI:10.1073/pnas.2318794121