免疫回避性結核菌は宿主のユビキチンをハイジャックすることで炎症反応を防ぐ

ジャーナルに掲載された最近の記事 分子細胞 チャイの研究結果について話し合った ら。によって分泌される三重特異性タンパク質ホスファターゼ (ptpB) が明らかになりました。 結核菌 ピロトーシスとマクロファージによるサイトカインの放出を阻害し、 結核菌 免疫系に侵入します。

研究: 結核菌はユビキチンを乗っ取り、パイロトーシスを阻害します。 画像著作権: Kateryna Kon/Shutterstock

バックグラウンド

結核菌呼吸器疾患の結核の原因物質である . 薬剤耐性結核は、特に開発途上国で懸念が高まっている分野です。 メカニズムの理解 結核菌 免疫システムを回避することは、結核の蔓延を制御するための新しい治療法を開発するために重要です。

主な調査結果

チャイ その他. によるptpBの分泌が報告されている。 結核菌 可能にする抗炎症状態をもたらします 結核菌 宿主の免疫システムをバイパスします。 の進化 結核菌 哺乳類では、真核生物のような機能ドメインを持つエフェクタータンパク質をコードする遺伝子が選択されました。 PtpB は、ヌクレオチド オリゴマー化ドメイン (NOD) 様受容体 (NLR) を阻害し、メラノーマ 2 (AIM2) 炎症経路の欠如を阻害するタンパク質の 1 つであり、どちらも哺乳類の感染関連免疫応答に不可欠です。

NLR と AIM2 はどちらも、インターロイキン 1β (IL-1β) などの炎症誘発性サイトカインの分泌と炎症性細胞死の開始に関与しています。 ガスデルミン D の N 末端フラグメントの切断により、膜孔が形成され、炎症性細胞死の一形態であるパイロトーシス中に炎症性メディエーターが放出されます。 PtpB はガスデルミン D の細孔形成を阻害し、パイロトーシスとサイトカインの放出を防ぎます。

PtpB は、ホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸およびホスファチジルイノシトール-4-一リン酸の脱リン酸化を引き起こし、ガスデルミン D の N 末端フラグメントの局在化を阻害します。 結核菌 非機能的な ptpB を使用すると、マクロファージの影響を受けやすくなりました。 さらに、ptpB によるホスファチジルイノシトールの脱リン酸化には、ptpB が宿主のユビキチン相互作用モチーフ (UIM) 様ドメインに結合する必要があり、基質のターンオーバーを増加させる構造変化を誘発すると考えられていました。

ptpB変異マウスでの実験 結核菌 ユビキチン結合を無効にしたものは、に対する炎症反応の増加を示しました 結核菌。 さらに、これらのマウスの気管支肺胞液は、IL-18、IL-1β、およびインターフェロン-ガンマ (IFNγ) などの炎症性サイトカインのレベルの増加を示し、脾臓および肺では細菌負荷の低下が見られました。 ガスダーミン D ノックアウト マウスを用いた実験では、同様の結果や結核感染の特徴的な肺肉芽腫性病変は見られませんでした。

チャイの考察 その他. 宿主の免疫系を乗っ取る際に炎症性サイトカインが放出されると、食細胞、リンパ球、単球、形質細胞が類上皮細胞とともに配置された肉芽腫性病変が形成されることが明らかになりました。 それらは、免疫細胞が細胞内を飲み込もうとするときに形成されます 結核菌 感染を制限する細菌。 肉芽腫の破裂は、活動性結核を引き起こす可能性があります。 ヒト免疫不全ウイルス、糖尿病、および栄養失調も、活動性結核を引き起こす可能性があります。

との研究 シゲラ は、ガスデルミン D が重要な病原体の標的であり、さらなる調査が必要であることを示しています。 ptpB のユビキチンへの結合とそれに続く構造変化は、自然免疫に影響を与える可能性があります。 PtpB は、現在の結核ワクチン Bacille Calmette-Guerin (BCG) の成分であり、この研究から得られた知見は、ワクチンをさらに改良するために使用できます。

結論

全体として、チャイによる研究の結果は その他. によって分泌されるエフェクタータンパク質ptpBが明らかになった。 結核菌 宿主細胞のユビキチンに結合し、ホスファチジルイノシトールを脱リン酸化し、ガスデルミン D の N 末端の切断を阻害します。 結核菌 宿主の免疫システムから逃れるために。 この発見は、免疫回避型結核が宿主に感染するメカニズムを解明するものです。

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