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CPHI制藥在線 資訊 Science：陳義華/邵峰/吳邊團(tuán)隊(duì)證實(shí)NDP-甘露庚糖是跨界分布的免疫激動(dòng)劑

Science：陳義華/邵峰/吳邊團(tuán)隊(duì)證實(shí)NDP-甘露庚糖是跨界分布的免疫激動(dòng)劑

來(lái)源：生物世界
  2024-08-12
細(xì)菌的小分子代謝產(chǎn)物，例如ADP-D-甘油-β-D-甘露庚糖（ADP-甘露庚糖）及其衍生物，在哺乳動(dòng)物中發(fā)揮著有效的先天性免疫激動(dòng)劑作用。

       細(xì)菌的小分子代謝產(chǎn)物，例如ADP-D-甘油-β-D-甘露庚糖（ADP-甘露庚糖）及其衍生物，在哺乳動(dòng)物中發(fā)揮著有效的先天性免疫激動(dòng)劑作用。

       ADP-甘露庚糖是由D-景天庚酮糖-7-磷酸（S7P）經(jīng)過(guò)NDP-甘露庚糖生物合成酶（HBE）的異構(gòu)化、磷酸化、去磷酸化及核苷轉(zhuǎn)移四步反應(yīng)合成，但之前對(duì)于NDP-甘露庚糖合成酶的認(rèn)識(shí)僅限于細(xì)菌，非細(xì)菌來(lái)源的NDP-甘露庚糖合成酶還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。

       2024年8月9日，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所陳義華團(tuán)隊(duì)與北京生命科學(xué)研究所邵峰團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院微生物研究所吳邊團(tuán)隊(duì)合作，在 Science 期刊發(fā)表了題為：The β-d-manno-heptoses are immune agonists across kingdoms 的研究論文【1】。

       該研究擴(kuò)展了NDP-甘露庚糖生物合成酶的分布和NDP-甘露庚糖的結(jié)構(gòu)多樣性，發(fā)現(xiàn)多種NDP-甘露庚糖是跨界分布（細(xì)菌、古菌、真核生物以及病毒）的免疫激動(dòng)劑，并為后續(xù)研究它們?cè)诮缰械纳飳W(xué)作用奠定了基礎(chǔ)。

研究論文

       早在2018年，邵峰團(tuán)隊(duì)在 Nature 期刊發(fā)表論文【2】，發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌來(lái)源的ADP-甘露庚糖能夠被哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的激酶ALPK1特異性識(shí)別，進(jìn)而激活NF-κB通路介導(dǎo)的天然免疫反應(yīng)。

研究論文

       在這項(xiàng)最新研究中，合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，功能性NDP-甘露庚糖合成酶廣泛分布于細(xì)菌、古菌、真核生物以及病毒中，一個(gè)保守的STTR5基序被鑒定為NDP-甘露庚糖合成酶的標(biāo)志，其不僅可以合成ADP-甘露庚糖，還能合成CDP-甘露庚糖及UDP-甘露庚糖。       
       研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，CDP-甘露庚糖和UDP-甘露庚糖在人類和小鼠細(xì)胞中都是比ADP -甘露庚糖觸發(fā)更強(qiáng)的ALPK1依賴性免疫反應(yīng)的激動(dòng)劑，而且ADP-甘露庚糖也在古菌中產(chǎn)生，并驗(yàn)證了其作為先天性免疫激動(dòng)劑的功能。
       進(jìn)化分析顯示，后口動(dòng)物失去了合成NDP-甘露庚糖的能力后，包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的一些脊椎動(dòng)物進(jìn)化出ALPK1作為模式識(shí)別受體（PRR），用于免疫識(shí)別跨界產(chǎn)生的NDP-甘露庚糖。
      
NDP-甘露庚糖是跨界分布的免疫激動(dòng)劑

NDP-甘露庚糖是跨界分布的免疫激動(dòng)劑

       鑒于NDP-甘露庚糖合成酶數(shù)量眾多、來(lái)源多樣，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，NDP-甘露庚糖代謝物發(fā)揮的生物學(xué)作用可能比我們目前已知的要多得多。
       總的來(lái)說(shuō)，該研究更新了NDP-甘露庚糖代謝物在生物界的分布，拓展了其廣泛性和多樣性，并為今后研究NDP-甘露庚糖合成酶相關(guān)甘露庚糖代謝物的結(jié)構(gòu)多樣性及其在不同界中的生物學(xué)作用奠定了基礎(chǔ)。

       論文鏈接：

       1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk7314

       2. https://www.nature.com/articles/s41586-018-0433-3

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