熊本大學研究生院生命科學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、東京大學國際高等研究所新一代傳染病中心井上純一郎特任教授、尚絅大學短期大學部、山縣Yuri子校長等人組成的研究團隊發表研究成果稱,在原子水平上查明瞭在天然免疫訊號(TIFA-TRAF6)中作爲阻礙TIFA活動的訊號分子TIFAB對於TIFA―TRAF6訊號進行調控的分子機制。相關研究成果已於3月5日發表在美國科學期刊《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》上。
圖1 TIFAB抑制TIFA-TRAF6訊號的概要圖(供圖:熊本大學)
NF-κB是參與人體天然免疫的重要分子,它在出現細菌傳染等情況下會被活化並引發免疫反應。TIFA和TRAF6作爲與NF-κB活化相關的訊號分子被發現,研究已證實這種TIFA-TRAF6訊號是細菌傳染的新型天然免疫訊號。
爲了揭示TIFAB是如何與TIFA結合並抑制訊號的,研究團隊此次透過X射線晶體結構分析,在原子水平上確定了TIFAB與TIFA結合狀態的空間結構。研究結果顯示,TIFAB與TIFA形成了每個分子分別結合的TIFA/TIFAB異源二聚體結構。這種結構與TIFA的同源性二聚體結構非常相似,但不同於TIFA,TIFAB不具有磷酸化位點,因此無法形成類似磷酸化TIFA的寡聚體結構,並且它也不具有TRAF6結合位置,因此無法與對訊號傳導至關重要的TRAF6相結合。所以,TIFA/TIFAB異源二聚體結構無法像TIFA二聚體那樣使訊號活化。
同時,研究還證實了常規的TIFAB可以抑制細菌傳染時的NF-κB活化,而透過基因重組技術使其無法與TIFA結合的TIFAB中,無法抑制細菌傳染時的NF-κB活化。
由此可知,TIFAB是透過與TIFA結合阻礙了訊號活化所必需的TIFA的同源性二聚體化,從而抑制了訊號。
鑑於TIFAB與骨髓增生異常症候群和急性髓系白血病相關,本研究有望對這些疾病的未來研究提供幫助。
中村副教授表示:「研究開始之初,我沒有預料到TIFAB和TIFA每個分子相互結合來調控訊號的這一機制。隨着實驗的深入,這種意料之外的機制逐漸變得清晰,這讓我再次感受到了研究的樂趣。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
論文:TIFAB regulates the TIFA-TRAF6 signaling pathway involved in innate immunity by forming a heterodimer complex with TIFA
DOI:10.1073/pnas.2318794121