发现PELO通过激活ATP酶活性催化NOD寡聚组装_研究_相关_机制

作者:39健康 Nod样受体(NLRs)是多种先天免疫反应的模式识别受体。与配体结合后的自寡聚化是每个NLR活化的普遍接受的模型。 2023年3月21日,厦门大学韩家淮团队在Immunity(IF=43)在线发表题为“Ribosome-re

作者:39健康

Nod样受体(NLRs)是多种先天免疫反应的模式识别受体。与配体结合后的自寡聚化是每个NLR活化的普遍接受的模型。

2023年3月21日,厦门大学韩家淮团队在Immunity(IF=43)在线发表题为“Ribosome-rescuer PELO catalyzes the oligomeric assembly of NOD-like receptor family proteins via activating their ATPase enzymatic activity”的研究论文,该研究表明核糖体救援剂PELO通过激活ATP酶活性催化NOD样受体家族蛋白的寡聚组装。该研究报道了一种催化剂用于NLR自寡聚化。PELO是翻译质量控制和/或核糖体挽救中著名的监测因子,它与所有细胞质NLRs相互作用并激活它们的ATP酶活性。

在鞭毛蛋白引发的NLRC4炎性小体激活的情况下,鞭毛蛋白结合的NAIP5募集了第一个NLRC4,然后需要PELO才能通过激活NLRC4 ATP酶活性,将其余的NLRC4一个接一个地正确组装到NLRC4复合物中。化学计量学和功能数据显示,PELO不是NLRC4炎症小体的结构成分,而是其组装的强大催化剂。PELO在细胞质NLR激活中的催化作用为NLR激活提供了深入的认识,并为未来NLR家族成员的研究提供了方向。

Nod样受体(NLR)家族成员是进化衍生的细胞内模式识别受体(PRRs),用于各种病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)。许多人类疾病,都与某些NLR基因的多态性有关。除了模式识别,NLRs还参与多种生物过程,从抗原提呈、自噬到胚胎发育,许多NLRs的功能尚不清楚。在结构上,NLRs具有共同的C端富亮氨酸重复序列(LRR)结构域、一个中央的NAIP[神经元凋亡抑制蛋白]、CIITA [MHC II类转录激活因子]、HET-E[异核体不相容]、TP1[端粒酶相关蛋白1](NACHT)结构域和一个可变的n端效应结构域。大多数NLRs是细胞质蛋白,少数主要定位于细胞核或线粒体。有人提出,激活特定NLR的关键步骤在于它的寡聚化,这是由NACHT结构域介导的,而寡聚复合物作为平台,允许适配器和效应体的募集和炎症反应的信号。NACHT结构域是AAA+ ATPase超家族中具有多结构域的信号转导ATP酶(STAND)分支,NLRs的寡聚化被认为是由ATP水解驱动的。NLRs中NACHT ATP酶的自抑制可能是NLRs保持静止的机制,最近的一项研究表明配体与NLRP1的LRR结合导致NACHT结构域获得ATP酶活性。然而,如何激活ATP酶活性来驱动NLRs的寡聚化的机制仍然是未知的。

机理模式图(图源自Immunity )

PELO (Protein pelota homolog)是核糖体相关质量控制机制中进化保守的组成部分。在果蝇中,PELO首次被鉴定为参与精子发生的基因,并被报道参与许多生理过程,如表皮稳态、有丝分裂、小脑神经发生、高效病毒复制等。PELO参与免疫反应尚未见报道。该研究发现,翻译质量控制机制的一个组成部分也通过先天免疫反应的不同机制发挥作用。PELO是否可以用于设计与NLRs激活相关的炎症疾病的治疗调节药物,有待进一步研究。值得注意的是,NLR蛋白中PELO与NACHT结构域的结合可能主要依赖于NACHT的结构域结构,因为NACHT结构域具有不同的主序列。因此,了解NLR相关先天免疫系统和PELO相关核糖体相关质量控制机制的进化趋同和分化将是未来的一个重要研究课题。

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