《Nature丨炎性caspase-4裂解细胞因子的结构研究》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-11-25
  • 本文内容转载自“BioArt”微信公众号。原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/uupB8gI5TIPjv0f4CKekmg

    2023年11月22日,美国哈佛医学院波士顿儿童医院Jonathan C. Kagan和Hao Wu研究组合作在Nature 杂志发表了题为Structural Insights Into Cytokine Cleavage By Inflammatory Caspase-4的文章。该研究有以下发现:

    1). 通过设计体外活性切割实验,广泛对比了来自人类和其他哺乳动物的非典型炎症小体Caspase-4的活性,发现Caspase-4(啮齿动物的Caspase-11除外)可以高效切割 Pro-IL-18,而非Pro-IL-1β。其切割效率与Caspase-1切割 Pro-IL-1β 的能力相当。

    2). 在细胞层面,LPS 激活的Caspase-4可以直接切割 Pro-IL-18和GSDMD,从而绕过经典炎症小体介导 IL-18 释放。

    3). 利用冷冻电镜(cryo-EM)解析了Caspase-4/Pro-IL-18 的复合物结构,分辨率为3.2 ?。该结构揭示Caspase-4与 Pro-IL-18结合的两个主要作用界面:外部结合位点(Exosite)以及与活性位点(Active Site)。利用化学交联质谱技术(Crosslinking Mass Spectrometry)可以进一步验证相互作用界面。

    4).验证复合物作用界面上关键氨基酸的功能,表明两个作用界面对于Caspase 识别Pro-IL-18同样重要。

    5). 通过序列以及结构比对,发现突变Caspase-11上的几个关键位点可以让其获得切割Pro-IL-18的能力,从而证明了这些关键位点对于Caspase-4识别Pro-IL-18的重要性。


  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06751-9
相关报告
  • 《Nature丨caspase-4非典型炎性体对IL-18的识别和成熟》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-25
    • 本文内容转载自“大屯路15号”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/6CsbQWwoS7H6-S8-Zo9j7g 2023年11月22日,丁璟珒研究组和北京生命科学研究所邵峰团队在Nature在线发表题为Recognition and maturation of IL-18 by caspase-4 noncanonical inflammasome的合作研究论文。该研究发现炎症因子IL-18是非经典炎症小体通路caspase-4/5的生理底物,并进一步揭示了天然免疫通路中caspases识别和活化IL-18的精确分子机制。 这项工作发现并证明炎症因子IL-18是非经典炎症小体通路活化的caspase-4/5的生理底物,并完整地揭示了天然免疫通路中caspases识别和切割Pro-IL-18,以及Pro-IL-18被加工后成熟为有生理功能的炎症因子的精确分子机制。成熟的IL-18重要的生理功能是诱导INFγ的产生,促进Th1型细胞免疫,非经典炎症小体通路识别和活化炎症因子IL-18的发现,也为天然免疫和适应性免疫的对话提供了全新的理解。在临床上,血液中高水平的IL-18与多种自身免疫疾病相关,如特异性皮炎、炎症性肠病和幼年特发性关节炎,这项工作为理解这些自身免疫疾病的发生机制以及开发新的干预策略提供了全新的思路。
  • 《4月10日_2型细胞因子驱动的炎症和干扰素显著影响气道上皮细胞中SARS-CoV-2相关基因的表达》

    • 来源专题:COVID-19科研动态监测
    • 编译者:xuwenwhlib
    • 发布时间:2020-04-29
    • 信息名称:2型细胞因子驱动的炎症和干扰素显著影响气道上皮细胞中SARS-CoV-2相关基因的表达 1.时间:2020年4月10日 2.机构或团队:美国国立犹太健康中心、加州大学旧金山分校、华盛顿大学、布罗特曼•巴蒂精密医学研究所、纽约基因组研究中心、密歇根大学、美国西北大学、科罗拉多大学 3.事件概要: 4月28日,Nature Reviews Immunology发文分析了美国国立犹太健康中心等于4月10日在bioRxiv上发表的题为“Type 2 and interferon inflammation strongly regulate SARS-CoV-2 related gene expression in the airway epithelium”的文章。文章指出,COVID-19的结果从无症状感染到死亡各不相同,这种差异性可能反映了人体气道上皮细胞中SARS-CoV-2受体ACE2和刺突蛋白激活剂TMPRSS2表达水平的不同。文章中,研究人员通过分析695名儿童的鼻气道转录组数据,探讨基因和共表达网络在调节气道上皮细胞中这些基因表达的作用。研究确定了ACE2和TMPRSS2的表达数量性状位点(eQTL),发现其在不同人群中的出现频率不同。研究还发现TMPRSS2是粘液分泌网络的一部分,白细胞介素-13可高度上调2型细胞因子驱动的炎症,干扰素对呼吸道病毒的反应高度上调ACE2的表达。最后,作者定义了儿童冠状病毒感染的气道反应,发现这些感染上调了IL6,同时也刺激了相对于其他呼吸道病毒更明显的细胞毒性免疫反应。作者指出,这些研究结果揭示了可能影响SARS-CoV-2感染性和COVID-19临床结果的机制。 *注,本文为预印本论文手稿,是未经同行评审的初步报告,其观点仅供科研同行交流,并不是结论性内容,请使用者谨慎使用。 4.附件: 原文链接: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.09.034454v1