2月27日,四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院、電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院鄭慧教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表題為“Pyruvate is a natural suppressor of interferon signaling by inducing STAT1 protein pyruvylation”的研究論文。

高血糖人群抗病毒免疫力低下,且在感染病毒后更容易發(fā)展為臨床重癥。這一現(xiàn)象廣泛影響著血糖升高人群的健康,并危及臨床重癥患者的生命。然而,高血糖降低機(jī)體抗病毒免疫力的詳細(xì)機(jī)理至今尚不明確。
糖酵解(Glycolysis)作為生物體內(nèi)高度保守的代謝途徑,其代謝產(chǎn)物丙酮酸在能量代謝、細(xì)胞穩(wěn)態(tài)等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。該研究發(fā)現(xiàn)糖酵解代謝終產(chǎn)物丙酮酸(Pyruvate)能夠顯著抑制I型干擾素(Type-I Interferon, IFN-I)信號(hào)傳導(dǎo)通路,從而降低了機(jī)體IFN-I介導(dǎo)的抗病毒免疫防御力。
同時(shí),該研究在國(guó)際上首次報(bào)道了一種新的蛋白質(zhì)翻譯后修飾——蛋白丙酮酸化修飾(Protein Pyruvylation),發(fā)現(xiàn)丙酮酸可作為小分子供體,與IFN-I信號(hào)通路中的關(guān)鍵信號(hào)蛋白STAT1發(fā)生共價(jià)結(jié)合,形成STAT1蛋白丙酮酸化修飾。STAT1蛋白的丙酮酸化修飾抑制了STAT1與STAT2的結(jié)合,進(jìn)而抑制了IFN-I信號(hào)通路的傳導(dǎo),最終減弱了IFN-I信號(hào)的強(qiáng)度。高糖條件下,體內(nèi)STAT1蛋白丙酮酸化修飾顯著增加,從而減弱了機(jī)體IFN-I介導(dǎo)的抗病毒免疫力。
值得強(qiáng)調(diào)的是,該研究通過(guò)一系列深入探索,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)很多蛋白質(zhì)都能發(fā)生蛋白丙酮酸化修飾,表明蛋白丙酮酸化修飾是機(jī)體中廣泛存在的一種蛋白質(zhì)翻譯后修飾。因此,未來(lái)對(duì)調(diào)控生理或病理功能的關(guān)鍵蛋白進(jìn)行丙酮酸化修飾(Protein Pyruvylation)的深入分析,將有望為人們?nèi)胬斫鈾C(jī)體生理功能或疾病發(fā)生發(fā)展提供科學(xué)依據(jù),并可能為臨床疾病的治療提供新的策略。

模式圖:STAT1蛋白丙酮酸化修飾抑制IFN-I抗病毒免疫力
綜上,這項(xiàng)研究在國(guó)際上首次鑒定了蛋白丙酮酸化修飾(Protein Pyruvylation),闡明了蛋白丙酮酸化修飾抑制機(jī)體抗病毒免疫的機(jī)制,并揭示了高糖促進(jìn)STAT1蛋白丙酮酸化修飾進(jìn)而抑制IFN-I抗病毒免疫防御力的詳細(xì)機(jī)理。該成果有望為增強(qiáng)高血糖人群的日??共《久庖叻烙μ峁┬滤悸?,為血糖升高的病毒感染患者提升抗病毒免疫力從而防治臨床重癥(如病毒性膿毒癥等)提供了新靶點(diǎn)。




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