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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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研究揭示異氰酸是一種抗炎代謝物

2025-03-12 生物物理研究所

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語音播報

有研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞在應(yīng)對病原體入侵時可發(fā)生代謝重編程。代謝酶LACC1是經(jīng)典活化型巨噬細胞中免疫代謝功能的核心調(diào)節(jié)因子，可催化瓜氨酸裂解生成異氰酸，導(dǎo)致胞內(nèi)蛋白氨基甲?；揎?。已知異氰酸介導(dǎo)的蛋白質(zhì)氨基甲?；c多種疾病相關(guān)，但異氰酸是否作為免疫效應(yīng)分子尚不明確。NLRP3炎癥小體是天然免疫傳感器，其激活后可切割GSDMD前體蛋白，觸發(fā)細胞焦亡和炎癥因子釋放，對病原體防御和損傷修復(fù)起到關(guān)鍵作用。因此，深入挖掘NLRP3炎癥小體激活的分子機制十分必要。

中國科學(xué)院生物物理研究所李新建團隊發(fā)現(xiàn)，在巨噬細胞活化過程中，伴隨著代謝酶LACC1高表達，LACC1催化合成異氰酸。質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，異氰酸能夠氨基甲酰化修飾NLRP3蛋白上多個賴氨酸位點。為檢測NLRP3蛋白上氨基甲酰化修飾的功能，研究在293T細胞中重構(gòu)表達了帶有野生型及氨基甲酰化修飾位點突變型的NLRP3炎癥小體，發(fā)現(xiàn)了NLRP3蛋白第593位賴氨酸突變?yōu)榫彼峥商岣逳LRP3炎癥小體的組裝效率，提示NLRP3蛋白第593位賴氨酸的氨基甲?；揎棧∟LRP3 K593ca）具有抑制NLRP3炎癥小體組裝的作用。

進一步，該研究制備出特異性識別NLRP3 K593ca的抗體，發(fā)現(xiàn)經(jīng)典活化型巨噬細胞中約80%的NLRP3炎癥小體攜帶NLRP3 K593ca。機制研究顯示，NLRP3 K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結(jié)合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，從而抑制巨噬細胞中NLRP3炎癥小體介導(dǎo)的細胞焦亡和炎癥因子釋放。

上述研究揭示了異氰酸能夠通過氨基甲酰化修飾NLRP3抑制炎癥小體組裝進而發(fā)揮抗炎功能。因此，研究提出異氰酸是一種新型的抗炎代謝物。

3月7日，相關(guān)研究成果以Isocyanic acid-mediated NLRP3 carbamoylation reduces NLRP3-NEK7 interaction and limits inflammasome activation為題，發(fā)表在《科學(xué)進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。

論文鏈接

炎癥激活的巨噬細胞中代謝酶LACC1合成異氰酸，異氰酸氨基甲?；揎桸LRP3蛋白上第593位氨基酸，K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結(jié)合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，進而抑制NLRP3炎癥小體介導(dǎo)的細胞焦亡和炎癥因子釋放。

有研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞在應(yīng)對病原體入侵時可發(fā)生代謝重編程。代謝酶LACC1是經(jīng)典活化型巨噬細胞中免疫代謝功能的核心調(diào)節(jié)因子，可催化瓜氨酸裂解生成異氰酸，導(dǎo)致胞內(nèi)蛋白氨基甲?；揎棥Ｒ阎惽杷峤閷?dǎo)的蛋白質(zhì)氨基甲?；c多種疾病相關(guān)，但異氰酸是否作為免疫效應(yīng)分子尚不明確。NLRP3炎癥小體是天然免疫傳感器，其激活后可切割GSDMD前體蛋白，觸發(fā)細胞焦亡和炎癥因子釋放，對病原體防御和損傷修復(fù)起到關(guān)鍵作用。因此，深入挖掘NLRP3炎癥小體激活的分子機制十分必要。中國科學(xué)院生物物理研究所李新建團隊發(fā)現(xiàn)，在巨噬細胞活化過程中，伴隨著代謝酶LACC1高表達，LACC1催化合成異氰酸。質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，異氰酸能夠氨基甲酰化修飾NLRP3蛋白上多個賴氨酸位點。為檢測NLRP3蛋白上氨基甲?；揎椀墓δ?，研究在293T細胞中重構(gòu)表達了帶有野生型及氨基甲?；揎椢稽c突變型的NLRP3炎癥小體，發(fā)現(xiàn)了NLRP3蛋白第593位賴氨酸突變?yōu)榫彼峥商岣逳LRP3炎癥小體的組裝效率，提示NLRP3蛋白第593位賴氨酸的氨基甲?；揎棧∟LRP3 K593ca）具有抑制NLRP3炎癥小體組裝的作用。進一步，該研究制備出特異性識別NLRP3 K593ca的抗體，發(fā)現(xiàn)經(jīng)典活化型巨噬細胞中約80%的NLRP3炎癥小體攜帶NLRP3 K593ca。機制研究顯示，NLRP3 K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結(jié)合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，從而抑制巨噬細胞中NLRP3炎癥小體介導(dǎo)的細胞焦亡和炎癥因子釋放。上述研究揭示了異氰酸能夠通過氨基甲?；揎桸LRP3抑制炎癥小體組裝進而發(fā)揮抗炎功能。因此，研究提出異氰酸是一種新型的抗炎代謝物。3月7日，相關(guān)研究成果以Isocyanic acid-mediated NLRP3 carbamoylation reduces NLRP3-NEK7 interaction and limits inflammasome activation為題，發(fā)表在《科學(xué)進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。論文鏈接炎癥激活的巨噬細胞中代謝酶LACC1合成異氰酸，異氰酸氨基甲?；揎桸LRP3蛋白上第593位氨基酸，K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結(jié)合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，進而抑制NLRP3炎癥小體介導(dǎo)的細胞焦亡和炎癥因子釋放。

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