Вчені знайшли «перемикач», який зупиняє атаку імунної системи на здорові клітини

Наша імунна система здатна розпізнавати різницю між хімічним складом нашого власного тіла та хімічним складом патогенного мікроорганізму. Коли він не працює, наше тіло може стати господарем інтенсивної громадянської війни. Вчені прагнуть зрозуміти це більш детально, і нещодавно ідентифікований «перемикач», який дезактивує 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). Цей білок відповідає за ідентифікацію проникаючих вірусів. Він зв’язується з будь-якою чужорідною ДНК, що плаває не на своєму місці в липкій цитоплазмі клітини, і запускає реакцію, яка сповіщає організм про загарбника. Ми вже знаємо, що cGAS потрібно жорстко регулювати, щоб тримати його під контролем, особливо коли він потрапляє в ядро ​​клітини. Нове дослідження визначає біологічний перемикач, який позначає фермент для видалення в місцях, де не потрібна імунна відповідь.

«Поряд із раніше визначеними взаємодіями з нуклеосомами, наші результати забезпечують повну структурну модель ядерної регуляції cGAS», — пишуть дослідники у своїй опублікованій статті.

Вчені встановили, що коли клітини діляться, щоб рости, 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 цьому дослідженні за допомогою детального аналізу клітин, вирощених у лабораторії, команда ідентифікувала білковий комплекс під назвою CRL5–SPSB3 (останнє скорочення, ми обіцяємо). Він додає хімічну речовину під назвою убіквітин до cGAS, щоб позначити його як одноразовий.

Це ключовий перемикач, який вимикає cGAS, коли він не потрібен – коли немає загрози з боку чужорідної ДНК. По суті, він зупиняє атаку ферменту на здорові клітини, обережно виводячи його з картини, коли ці клітини ростуть. Частина сигналізації, яка контролює відповідь імунної системи, називається шляхом інтерферону або IFN, і дослідження показує, як cGAS і CRL5–SPSB3, які відповідають за перемикання перемикача в ту чи іншу сторону, залучені до IFN.

«Ці результати демонструють, що ядерні рівні cGAS впливають на клітинний тон IFN і виявляють роль CRL5–SPSB3 у внутрішньому імунітеті клітин», — пишуть дослідники.

Аутоімунні розлади, такі як діабет 1 типу та запальні захворювання кишечника, виникають, коли контроль імунної системи не працює належним чином. Нове дослідження висвітлює один із цих елементів керування як вартий подальшого вивчення. Тепер, коли ми знаємо більше про те, як працює cGAS, ми, можливо, зможемо розробити ефективні способи забезпечення його належної роботи.

«Наше дослідження визначає деградацію білка як детермінант регуляції cGAS в ядрі та дає структурне уявлення про елемент cGAS, який піддається терапевтичному використанню», — пишуть дослідники.