近日，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所蔣洪課題組在Cell Chemical Biology雜志上在線發(fā)表題為“A Photoaffinity Labeling Strategy Identified EF1A1 as a Binding Protein of Cyclic Dinucleotide 2′3′-cGAMP”的研究成果。該研究鑒定出EF1A1是2′3′-cGAMP的結(jié)合蛋白，發(fā)現(xiàn)2′3′-cGAMP通過結(jié)合EF1A1 in EF1 complex來抑制細(xì)胞翻譯過程。
環(huán)二核苷酸2′3′-cGAMP是細(xì)胞天然免疫中的第二信使分子。當(dāng)細(xì)胞受到病毒感染，病毒DNA暴露在細(xì)胞質(zhì)中時，cGAS（cyclic GMP-AMP synthase）被激活并催化ATP和GTP合成2′3′-cGAMP。然后2′3′-cGAMP 將信號傳導(dǎo)到STING（stimulator of interferon genes），激活下游IRF3和 NF-κB 引發(fā)細(xì)胞抗病毒的天然免疫響應(yīng)。由于天然免疫在抗腫瘤過程中也有著重要作用，所以2′3′-cGAMP除了可以作為病毒疫苗佐劑，還可以應(yīng)用于腫瘤免疫療法。目前關(guān)于2′3′-cGAMP的研究基本上都基于cGAS-STING天然免疫通路，2′3′-cGAMP在細(xì)胞中是否還有其它結(jié)合蛋白、以及是否有著不依賴STING的生物功能卻鮮有人知。
該研究首先以2′3′-cGAMP為母體合成可光交聯(lián)、可進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)的探針分子，結(jié)合質(zhì)譜方法找到一些2′3′-cGAMP潛在結(jié)合蛋白。其中，潛在靶點(diǎn)EF1A1由于在蛋白生物合成中的重要作用引起研究人員的關(guān)注。接著，通過競爭標(biāo)記、生物膜干涉、放射性同位素標(biāo)記實驗，進(jìn)一步驗證2′3′-cGAMP優(yōu)先與EF1 complex中的EF1A1結(jié)合，而不是游離的EF1A1。最后，體外實驗以及在THP-1 WT和STING KO細(xì)胞中的實驗表明，2′3′-cGAMP能抑制蛋白的生物合成。（圖1）綜上，這項工作提供了一種有效的鑒定2′3′-cGAMP結(jié)合蛋白的方法，有利于研究2′3′-cGAMP未知的生物學(xué)功能。
圖1 2′3′-cGAMP靶點(diǎn)鑒定及其功能研究
以上工作由中國科學(xué)院上海有機(jī)所生物與化學(xué)交叉研究中心候英杰和呂恒為共同第一作者，蔣洪為通訊作者。感謝國家自然科學(xué)基金委、上海市自然科學(xué)基金委等的大力支持。
