Οι ερευνητές διευκρινίζουν πώς τα κύτταρα υπερασπίζονται τον εαυτό τους από ιούς

Οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Francis Crick χρησιμοποίησαν τεχνικές απεικόνισης αιχμής για να αποκτήσουν νέες γνώσεις για το πώς τα κύτταρα ανιχνεύουν και υπερασπίζονται τον εαυτό τους εναντίον ιών. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στη φύση, αποκαλύπτει έναν λεπτομερή μοριακό χάρτη του τρόπου με τον οποίο το σύμπλεγμα πρωτεϊνών, γνωστό ως οδός-στάχτη CGAS, συναρμολογεί και ενεργοποιεί για να ενεργοποιήσει μια ανοσοαπόκριση. Αυτό το έργο παρέχει καλύτερη κατανόηση των κυτταρικών αμυντικών μηχανισμών και των δυνητικών στόχων για τις αντιιικές θεραπείες.

Οι ιοί είναι ενδοκυτταρικά παράσιτα που βασίζονται σε κύτταρα ξενιστή για να αναπαράγουν και να επιβιώσουν. Για την καταπολέμηση των ιογενών λοιμώξεων, τα κύτταρα έχουν εξελίξει διάφορους αμυντικούς μηχανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της οδού CGAS-Sting. Αυτή η οδός διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην ανίχνευση του DNA που απελευθερώνεται από την εισβολή των ιών και την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος για να καθαρίσει τη μόλυνση.

Η οδός-στάντλο CGAS ξεκινά όταν η πρωτεΐνη CGAS συνδέεται με διπλό έλικες DNA (DSDNA). Κατά τη δέσμευση του DNA, το CGAS υφίσταται μια αλλαγή διαμόρφωσης και συνθέτει ένα μόριο σηματοδότησης που ονομάζεται κυκλικός GMP-AMP (CGAMP). Στη συνέχεια, το CGAMP δεσμεύεται και ενεργοποιεί την πρωτεΐνη τσίμπημα, οδηγώντας στην παραγωγή ανοσολογικών μορίων που βοηθούν στην εξάλειψη του ιού.

Χρησιμοποιώντας τεχνικές απεικόνισης υψηλής ανάλυσης, οι ερευνητές ήταν σε θέση να απεικονίσουν τη συναρμολόγηση και την ενεργοποίηση της οδού-στάθμης CGAS σε πρωτοφανείς λεπτομέρειες. Παρατήρησαν πώς η CGAS αλλάζει τη δομή της κατά τη δέσμευση dsDNA και σχηματίζει νήματα που επεκτείνονται και συνδέονται με άλλα μόρια CGAS. Αυτά τα νήματα αλληλεπιδρούν στη συνέχεια με το τσίμπημα, ενεργοποιώντας την ενεργοποίησή του.

Η μελέτη αποκάλυψε επίσης τους μοριακούς μηχανισμούς με τους οποίους ρυθμίζεται η οδός CGAS. Διαπίστωσαν ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται USP18 μπορεί να αφαιρέσει το μόριο CGAMP από το τσίμπημα, απενεργοποιώντας αποτελεσματικά την οδό και αποτρέποντας την υπερβολική φλεγμονή. Αυτή η αρνητική ρύθμιση εξασφαλίζει μια ισορροπημένη ανοσοαπόκριση σε ιογενείς λοιμώξεις.

Η κατανόηση των μοριακών λεπτομερειών της οδού CGAS είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη νέων αντιιικών θεραπειών. Με τη στόχευση συγκεκριμένων βημάτων σε αυτή την οδό, οι επιστήμονες ενδέχεται να είναι σε θέση να ενισχύσουν την ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να ανιχνεύει και να εξαλείφει τους ιούς, οδηγώντας σε πιο αποτελεσματικές θεραπείες για ιογενείς λοιμώξεις.