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Science:PIM1调控GBP1活性以抑制自身损伤并预防病原体感染

来源:Immunity Advances 2023-10-11 14:58

受感染组织中的细胞暴露于炎症刺激,包括内源性和适应性免疫刺激细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)。尽管大多数组织驻留细胞没有被感染,但当暴露于IFN-γ时,这些旁观者细

受感染组织中的细胞暴露于炎症刺激,包括内源性和适应性免疫刺激细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)。尽管大多数组织驻留细胞没有被感染,但当暴露于IFN-γ时,这些旁观者细胞会表达一系列具有强大抗病原活性和具有自身损伤潜力的干扰素刺激基因(ISG)。鸟苷酸结合蛋白(GBP)家族是一种典型的ISG、具有膜活性的鸟苷三磷酸酶(GTP酶)。

GBPs可以通过多种方式调控细胞内微生物,最重要的是通过促进膜破裂和微生物配体的释放,以及通过诱导程序性细胞死亡。未感染的细胞如何保护自身免受GBP存在潜在的自我损伤能力,同时保持这些蛋白质对抗外界病原菌感染,目前尚不清楚。

今日,来自英国伦敦弗朗西斯克里克研究所的研究人员在《Science》发表名为PIM1 controls GBP1 activity to limit self-damage and to guard against pathogen infection的研究性论文,该文章发现PIM1蛋白能够调控GBP1的活性,形成一种“保护机制”,来调节其攻击受感染细胞中微生物的能力。该发现阐述了GBP1和PIM1之间的相互作用,并对弓形虫、衣原体、结核病以及癌症等疾病的治疗具有重要的意义。

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文章要点

 

蛋白激酶PIM1可以调控GBP1的活性。在未感染的旁观者细胞中,IFN-γ信号传导诱导PIM1的表达,PIM1磷酸化GBP1,使其被14-3-3s蛋白螯合。这可以调控异常的GBP1活性,并确保细胞自身的活性(左图)。这种稳态的破坏导致GBP1去磷酸化和高尔基体靶向被破坏,最终导致细胞坏死(中图)。当弓形虫等病原微生物破坏IFN-γ的信号传导,耗尽PIM1并释放GBP1蛋白,然后攻击并调控感染(右图)。

 

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图 蛋白激酶PIM1调控GBP1活性

 

全文结论:

本研究发现了IFN-γ诱导的瞬时激酶PIM1通过调节强效抗病原菌效应物GBP1的活性来保护IFN-γ信号的完整性并保护自身细胞膜。当病原体阻断IFN-γ信号传导进而降低PIM1水平,随后细胞将暴露于GBP1诱导的先天免疫反应。PIM1对GBP1的磷酸化调控揭示了一种IFN-γ依赖性调控机制,该机制保护未感染的旁观者细胞在病原体消除过程中免受先天免疫反应造成的自身损伤。

 

参考文献:

Fisch D, Pfleiderer MM, Anastasakou E, Mackie GM, Wendt F, Liu X, Clough B, Lara-Reyna S, Encheva V, Snijders AP, Bando H, Yamamoto M, Beggs AD, Mercer J, Shenoy AR, Wollscheid B, Maslowski KM, Galej WP, Frickel EM. PIM1 controls GBP1 activity to limit self-damage and to guard against pathogen infection. Science. 2023 Oct 6;382(6666):eadg2253. doi: 10.1126/science.adg2253. Epub 2023 Oct 6. PMID: 37797010.

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