Наша імунна система талановита в тому, щоб відрізнити молекули нашого власного організму від молекул чужорідного патогена. Коли вона виходить з ладу, наш організм може стати фронтом інтенсивної громадянської війни. Вчені прагнуть зрозуміти це більш детально, і нещодавно виявлений «перемикач», який деактивує датчик чужорідної ДНК, може дати важливу інформацію.
Ключовою частиною цього відкриття, зробленого командою зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Лозанні, є фермент під назвою циклічна GMP-AMP-синтаза (cGAS).
Завдання цього білка полягає в ідентифікації інфільтруючих вірусів. Він зв'язується з будь-якою чужорідною ДНК, що плаває не на своєму місці в липкій цитоплазмі клітини, і викликає реакцію, що попереджає організм про загарбника.
Ми вже знаємо, що cGAS потрібно жорстко регулювати, щоб тримати його під контролем, особливо після того, як він потрапляє в ядро клітини. Нове дослідження ідентифікує біологічний перемикач, який позначає фермент для делеції* в місцях, де не потрібна імунна відповідь.
«Поряд із раніше визначеними взаємодіями з нуклеосомами, наші результати надають повну структурну модель ядерної регуляції cGAS»
Науковці встановили, що коли клітини діляться, ядерна оболонка розчиняється, надаючи cGAS легкий доступ до ДНК, що міститься всередині. Там він зв'язується з одиницями упаковки ДНК, які називаються нуклеосомами, і покривається білком під назвою BAF, чекаючи, коли він може знадобитися. У своєму дослідженні за допомогою детального аналізу клітин, вирощених у лабораторії, команда ідентифікувала білковий комплекс під назвою CRL5–SPSB3. Він додає хімічну речовину під назвою убіквітин до cGAS, щоб позначити його як одноразовий.
Це ключовий перемикач, який вбиває cGAS, коли він не потрібен – коли немає загрози з боку чужорідної ДНК. По суті, він зупиняє фермент від атаки на здорові клітини, м'яко виводячи його з поля зору, коли ці клітини ростуть.
Частина сигналізації, яка контролює реакцію імунної системи, називається інтерфероном або IFN-шляхом, і дослідження показує, як і cGAS, і CRL5–SPSB3, які відповідають за натискання перемикача в той чи інший бік, беруть участь в інтерфероновому шляху.
«Ці результати демонструють, що ядерні рівні cGAS впливають на клітинний тонус IFN і виявляють роль CRL5–SPSB3 у внутрішньоклітинному імунітеті»
Аутоімунні розлади, такі як діабет 1 типу та запальні захворювання кишечника, виникають, коли контроль імунної системи не працює належним чином. Нове дослідження підкреслює, що цей процус заслуговує на подальше вивчення.
Тепер, коли ми знаємо більше про те, як працює cGAS, ми можемо розробити ефективні способи забезпечення його завжди належної поведінки.
*Делеція (делеція гена) в генетиці — структурна мутація (хромосомна аберація), при якій вилучається частина хромосоми або послідовність ДНК. При делеції виникає втрата генетичного матеріалу. При цьому може бути вилучена будь-яке число нуклеотидів, від одної основи до великого шматка хромосоми.
За матеріалами: SciecneAlert
