圖/本報資料庫
免疫系統
15 hours ago

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商傳媒|康語柔/綜合外電報導
摘要

美國德州大學西南醫學中心研究團隊,已成功揭示免疫蛋白STING從細胞內質網遷移至高爾基體的關鍵機制,並發現SEC24C蛋白在此運送過程中扮演重要角色。這項發現深化了對免疫系統如何平衡運作的理解,並有望為發展自體免疫疾病、感染症和癌症等新療法提供依據。

美國德州大學西南醫學中心(UT Southwestern Medical Center)研究團隊,已成功闡明干擾素基因刺激蛋白(STING)如何在細胞內從內質網(ER)遷移至高爾基體(Golgi),此步驟對STING的活化至關重要。這項發現有望為自體免疫疾病、神經退化性疾病、感染症及癌症等治療策略,開啟新的方向。

STING蛋白是人體先天免疫系統的關鍵組件,負責對抗病毒、細菌、真菌、寄生蟲及癌細胞等入侵者,提供早期防禦。研究指出,當細胞質中的DNA被環狀鳥苷酸-腺苷酸合酶(cGAS)偵測到時,cGAS會產生環狀鳥苷酸-腺苷酸(cGAMP),此分子隨後會與位於內質網中非活化狀態的STING結合。

STING與cGAMP結合後會發生寡聚化(oligomerization),並從內質網遷移至高爾基體。在這項遷移過程中,STING會啟動一系列訊號傳導路徑,進而活化免疫反應。為了解STING的遷移機制,研究人員透過基因工程技術,刪除了負責將蛋白質從內質網運送至其他細胞位置的SEC24蛋白家族。結果發現,缺乏SEC24C蛋白的細胞無法啟動STING的免疫訊號,這暗示著SEC24C在STING從內質網運送至高爾基體扮演了關鍵角色。

人工智慧預測軟體AlphaFold3也推測,SEC24C能夠與寡聚化的STING分子對結合。進一步的實驗顯示,STING蛋白上的無序區域(disordered region)似乎是SEC24C的結合位點。研究團隊發現,若對STING此無序區域進行突變以阻止其與SEC24C結合,將會阻礙STING從內質網遷移,進而影響其對抗病毒感染的能力。相對地,在動物癌症模型中,若突變STING蛋白,使其與SEC24C的結合能力增強,則能提升STING活性及對腫瘤的抑制能力。

德州大學西南醫學中心免疫學系副主任兼教授Nan Yan(Nan Yan)博士指出,此研究揭示了STING如何透過受到控制的方式離開內質網,這對於平衡的免疫反應至關重要。他表示,調整STING與SEC24C的結合方式,可能發展出治療多種疾病的新策略。值得一提的是,STING的關鍵夥伴cGAS蛋白是由同中心的Zhijian “James” Chen(Zhijian “James” Chen)博士於2012年發現,而Nan Yan實驗室則於2015年發現STING從內質網遷移至高爾基體。這項研究獲得美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)、德州癌症預防與研究中心(Cancer Prevention and Research Institute of Texas)及威爾許基金會(The Welch Foundation)的資助。