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Les chercheurs du sud-ouest d'UT découvrent les microréacteurs du fuselage pour l'immunité innée

Une enzyme de ADN-détection forme les gouttelettes qui agissent en tant que bioréacteurs minuscules produisant des molécules pour stimuler l'immunité innée - la première réaction du fuselage à l'infection, état du sud-ouest de chercheurs d'UT. Le travail, aujourd'hui rapporté en la Science de tourillon, a pu mener aux demandes de règlement nouvelles pour les infections, la maladie auto-immune, et le cancer.

Un cachet de chacun des trois de ces maladies est la présence de l'ADN - étranger ou auto- dans l'intérieur colloïdal des cellules connu sous le nom de cytoplasme, a dit M. Zhijian « James » Chen, professeur de biologie moléculaire à UT du sud-ouest, un chercheur de Howard Hughes Medical Institute, et auteur supérieur de l'étude. L'auteur important de l'étude est étudiant de troisième cycle Mingjian du.

En 2012, le laboratoire de M. Chen a découvert la synthase cyclique des enzymes GMP-AMP (cGAS), qui agit en tant que détecteur dans un système d'alarme cellulaire pour l'immunité innée. Le fuselage a deux systèmes immunitaires. Le premier est un congénital, ou inné, le système immunitaire qui garde le fuselage contre des dangers il d'abord des rencontres. Le deuxième est le système immunitaire adaptatif qui déploie les cellules immunitaires spécialisées pour supprimer des agents pathogènes.

Le cGAS de détecteur d'immunité innée déclenche l'alarme quand il rencontre l'ADN - des agents pathogènes ou des propres cellules du fuselage dans le cas de la maladie auto-immune - dans les endroits de la cellule où ce matériel génétique ne devrait pas être. M. Chen a également recensé le cGAMP de petite molécule, qui est produit par le cGAS et les fonctionnements d'enzymes en tant que messager secondaire ce des réactions immunitaires innées de déclencheurs.

L'étude actuelle constate que quand le cGAS rencontre l'ADN pathogène, elle grippe avec l'ADN pour produire la gouttelette-taille, les microréacteurs qui lient en dépit du manque d'une membrane. L'étude recense le mécanisme qui retient les gouttelettes ensemble en tant que séparation de phase liquide, qui est assimilée à la voie que le pétrole sépare du vinaigre après qu'une bouteille d'assaisonnement de salades soit secouée.

« Les gouttelettes agissent en tant que microréacteurs pour accélérer les réactions qui battent à l'extérieur le cGAMP de petite molécule, qui active le système immunitaire, » M. Chen ont dit.

« Avec une compréhension détaillée de la voie, il sera possible de développer et concevoir un grand choix de médicaments pour le cancer et d'autres maladies, » a dit M. Chen, directeur du centre pour la recherche d'inflammation et d'un membre au centre pour la génétique de la défense du hôte qui retient la présidence de George L. MacGregor Distinguished en la Science biomédicale. « Plusieurs compagnies travaillent aux demandes de règlement potentielles maintenant. Pour des maladies auto-immune telles que les lupus - dans quel cGAS est anormal allumé par auto-ADN dans l'intérieur des cellules - l'objectif est de trouver des inhibiteurs de cGAS. Avec des infections, il serait bon d'améliorer la défense immunitaire du fuselage. Il y a également l'espoir de trouver les médicaments qui stimulent la voie de cGAS pour amplifier les effets de l'immunothérapie du cancer. »

Dans l'étude, du et Chen ont trouvé un effet de seuil dans le système de cGAS. Dans des études de laboratoire ils ont constaté que bien que l'ADN et le cGAS soient nécessaires pour donner un coup de pied hors circuit la formation des gouttelettes membraneless, une quantité minuscule ou d'ADN ou l'enzyme ne déclenche pas l'alarme.

Quand les niveaux de l'ADN et du cGAS atteignent un seuil, les gouttelettes liquides forment et la voie donne un coup de pied dans des trains. Cette réaction de seuil permet au cGAS de tolérer les concentrations faibles d'auto-ADN qui peuvent entrer en contact avec de l'enzyme à l'intérieur des cellules mais pour déclencher une réaction rigoureuse quand l'ADN atteint un seuil d'avertissement, comme dans le cas des viraux infection, il a dit.

Ce mécanisme s'assure que le système immunitaire peut combattre des infections sans entraîner des réactions auto-immune dans les personnes en bonne santé. Cependant, dans quelques personnes qui ont des niveaux élevés d'auto-ADN qui entrent en contact avec le cGAS en leurs cellules, les maladies auto-immune peuvent se produire, M. Chen ont ajouté.

« Nous avons précédemment étudié un modèle de souris de la maladie auto-immune. Dans une expérience dans laquelle nous pourrions retirer 50 pour cent de l'enzyme de cGAS, nous avons constaté que faire a tellement complet guéri la maladie chez les souris. Précédemment, il était difficile expliquer ce trouvant. Maintenant, ce modèle neuf d'un effet de seuil pour la séparation de phase cGAS-ADN explique la conclusion, » M. Chen a dit.