科学家发现机制触发免疫反应的DNA

自由浮动的DNA片段在一个细胞的水内部可以是坏事:入侵的病毒、细菌或寄生虫,细胞膜破裂,或疾病。

中包含的遗传物质是细胞核或关键细胞器,宽松的时候,免疫系统的一个标志,是错误的。

现在,霍华德休斯医学研究所的科学家们已经发现了DNA的分子通路负责检测松散碎片在细胞核外细胞溶质,产生的免疫反应。

2012年12月20日发表的一项研究发现,在《科学》杂志上的两篇论文,可能导致治疗自身免疫性疾病,如红斑狼疮、常常持续的免疫反应是由宽松的DNA片段。

细胞的胞质通常是经过,它的重要性似乎相形见绌细胞的其他部分。但事实上,霍华德·休斯医学研究所的研究员说下“詹姆斯”陈的德克萨斯大学西南医学中心的每个分子细胞溶质中仔细控制和入侵者是不受欢迎的。

“胞质非常干净,”陈说道。“如果DNA进入,这是非常危险的细胞。”

医生已经知道自20世纪初(甚至在他们知道携带遗传信息的DNA的作用),核酸或rna可能促进一个人的免疫系统的活性。

近年来,陈和其他科学家已经发现了一些免疫分子的这种反应的关键。然而,已知的分子也不负责检测DNA,和陈想找出分子。

所以他的团队,包括科学论文的主要作者一派阳光,霍华德·休斯医学研究所的专家,和吴Jiaxi,西南大学研究生,开发了一种生化测定分离未知的DNA分子,感觉到松散。他们从细胞分离出细胞溶质被自由的入侵DNA和液体分为不同的分数。

每个分数的总单独添加到其他混合,新鲜细胞测试是否引发免疫反应,这将表明,原始细胞溶质的任何部分包含DNA传感器。

一旦他们缩小了胞质分数,陈和他的同事们使用质谱的方法分析化合物的化学特性,以及古典生化分子更多地了解。他们最终缩小关注两个关键的球员和他们的角色。

一个是一个小分子,称为循环GMP-AMP (cGAMP),结合和打开一个已知分子对DNA进行免疫反应,刺痛。cGAMP属于一个类的化合物称为循环di-nucleotides,已知函数作为信号分子的细菌。然而,直到现在,他们不知道存在于多细胞生物。

另一球员是cGAMP产生的酶,称为cGAMP合成酶(注册会计师)。陈的研究小组发现,注册会计师直接绑定到胞质DNA,并绑定打开其活动作为一种酶催化cGAMP合成。

“海巡署酶识别所有的双链DNA序列没有任何明显特异性,”陈说道。有机体”,这是有意义的,因为想要认识各种不同来源的DNA。只要DNA进入错误的地方,这是细胞溶质,注册会计师有检测,引发免疫反应。

发现由陈的群概述了整个反应的细胞从细胞溶质的免费检测DNA激活STING-mediated免疫反应。但仍有细节需要确定。

“下一步我们需要做的一件事是解决注册会计师的结构,试图了解DNA结合激活酶,”陈说道。和理解可以帮助他的下一个目标:结构设计的化合物可以阻止酶。

在自身免疫性疾病包括红斑狼疮、干燥综合征、免疫系统投入超速攻击一个人自身的细胞。

引发这种免疫反应的一个因素是松散的DNA在这些细胞,所以很有可能cGAMP和注册会计师发挥作用。通过阻断细胞的反应自己的DNA,常数免疫反应在受影响的个人,可能会打压。

“我们希望我们可以识别这种酶的化学抑制剂,”陈说道。“这种抑制剂可能会发展成为治疗自身免疫性疾病。”