
01、衣康酸的得知与壮大
衣康酸的显示能朔源到19时代30朝代(图1)。一会逐渐通常当做是一种重要性的出产镶嵌和精细化工出产原科被了解世界。1840年,芬兰历史学家Gustav Crasso判断了衣康酸是顺乌头酸热吸附现象的结果,重在新顺序图排列顺乌头酸(aconitate)的日一段文符号顺序图,将该结果重新命名为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的发展前景历经了从真正的产业操作到继续确定其生物制品体学性能的的转变。等到近十多年,科学的家们才察觉衣康酸留存于喂奶昆虫巨噬癌细胞内,并不是种具有着很注重抗体力调空性能的分泌化合物。201两年多,Michelucci醉鬼折射出了喂奶昆虫中衣康酸的生物制品体分解渠道。自那的时候,更多科学的研究特别指出了衣康酸在抗体力反响、分泌和慢性炎症直接关键的过程的很注重做用,科学的研究照射快速明显增加(图2)。
图1:衣康酸(ITA)科学研究耗时表
图2:PubMed衣康酸及衣康过酸修饰语专著数据统计
02、衣康酸在区别急病科研中的app
是 TCA反复中的间代谢转化转化物,衣康酸调控代谢转化转化、天然免疫检测系统和宫颈发炎直接的互不效应,为制疗天然免疫检测系统宫颈发炎性妇科肠道发病打造了了换用制疗手段。Lampropoulou醉鬼再次证明信静脉血管输注DMI可缩减小鼠坏死阶段的心肌梗塞户型,自从先生发表了几篇文献综述,宣传报道了在各项宫颈发炎性妇科肠道发病的昆虫模式化中给以ITA或其电学装饰衍生品物的制疗益处,属于抗病力毒和病毒细菌感染,以改善斑秃、尿毒症、人造纤维化、心理胚胎植入、I/R挫伤、高脂肪症、骨膝盖炎、运动神经退行性妇科肠道发病、败血症、胃癌等(表1-2)。许多实验方案牢固树立了来源于ITA的行为矫正在不一样妇科肠道发病的背景下排解宫颈发炎和重要性病理学的非常广泛提升空间。不仅而且,近期的实验方案表示,在小鼠模式化中,IRG1基因组的缺少调低了淋巴肿瘤产生并明显增强了天然免疫检测系统制疗的营养价值。自始至终,许多得知为在临床研究生态环境中探讨面向ITA讯号的制疗手段打造了了更让人折服的说法框架。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)
表1 衣康酸基本具象化物在不同的肠道疾病对模型中的参与的工作机制
表2 衣康酸简述在恶性肿瘤中的功用
03、衣康酸的生物工程镶嵌与分解
衣康酸是TCA嵌套巡环的里头生成物,由天然天然免疫抗体回复基因遗传1(IRG1)标识号的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧带来。辅乳期节肢动物生殖血細胞,注意是骨髓生殖血細胞,带来ITA有所作为天然天然免疫抗体反應迟钝的一本分,并利于它来能否调节真菌感染。在带来ITA的生殖血細胞中,ITA拆解的基础消化吸收可在四步反應迟钝确定:前提是ITA生成为衣康酰辅酶a,其次衣康酰辅酶a水合为百香果酰辅酶a,还有百香果酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和异丙醇酸,不同由琥铂酰辅酶a生成酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和百香果酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也成为百香果酰辅酶a裂解酶)离子液体。总之异丙醇酸能否步入各种各样的基础消化吸收路径,分为TCA嵌套巡环(图3),但尚不清析ITA拆解的基础消化吸收能不能有效的真菌感染其间天然天然免疫抗体生殖血細胞的养分和生物工程生成需求量。
图3:衣康酸的分泌和其累似物和具象化物
04、衣康酸的用处靶点和用处系统
与部分数另外中心分泌量转化物不一样的,ITA不参与的与能量场分泌量转化或菌物分解有关于的分泌量转化经过,这体现它应该关键独特于中心分泌量转化充分利用其基本功用表。上去三十五年的调查察觉,喂奶爬行动物组织中发生的ITA做的一种信息分子式,能够融合和的影响不一样的靶核蛋清的基本功用表来调接器免疫系统神经细胞发应(图4)。① ITA调接分泌量转化酶虎珀酸脱氢酶(SDH),会导致虎珀酸积累了,改善组织分泌量转化。② ITA下列不属于衍菌物进而引发共价核蛋清质烷基化。KEAP1 E3泛素接触酶的烷基化调接KEAP1介导的NRF2吸附并提高NRF2介导的钝化应激反响发应。③ ITA调接TET DNA双加氧酶,加快DNA甲基化,调接器遗传基因体现。④分泌量型ITA做G核蛋清偶联多巴胺受体(GPCR)核蛋清OXGR1的高兴剂,加快Ca2+信息环路。认知ITA融合对这部分核蛋清质的调接器,不单单对ITA在免疫系统神经细胞调接器中的基本功用表,并且对其存在的医疗应用软件也有关键作用。
图4:衣康酸的意义靶点和意义逻辑
值得一提的是,由于衣康酸含有亲电的α,β-不饱和羧基,可以接受来自潜在相互作用配偶体的电子对,因此衣康酸的一个关键机制是利用迈克尔加强反映(Michael addition reaction)烷基化修饰语重要性脂肪酸质的半胱氨酸残基,从而调节相应蛋白质的功能。例如,通过烷基化修饰KEAP1(Kelch like ECH associated protein 1)蛋白并激活Nrf2信号通路减轻巨噬细胞的炎症反应及氧化应激。除了KEAP1,ITA或其衍生物还可以烷基化其他蛋白质(表3),包括功能上经过验证的ITA靶向蛋白质,如ICL 1;代谢酶GAPDH、ALDOA和LDHA;以及炎症小体蛋白 (NLRP3)、GSDMD、JAK1、TFEB和STING。
(表源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)
表3 ITA以及其双重性物的使用靶点和使用策略
05、精品资料分享视频
参考文献一
用英文怎么说标题格式:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)
中文版版头:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2
理论研究主要内容:内源性代谢物衣康酸最近作为巨噬细胞功能的调节剂出现,但其确切的作用机制仍知之甚少。在这里,作者表明衣康酸是小鼠和人类巨噬细胞中脂多糖激活抗炎转录因子 Nrf2(也称为 NFE2L2)所必需的。作者发现衣康酸通过半胱氨酸残基的烷基化直接修饰蛋白质。衣康酸使 KEAP1 球蛋白上的半胱氨酸残基 151、257、288、273 和 297 烷基化,使Nrf2能够增加具有抗氧化和抗炎能力的下游基因的表达。衣康酸的抗炎作用需要激活Nrf2。描述了一种新的细胞渗透性衣康酸衍生物4-辛基衣康酸的使用,它可以防止体内脂多糖诱导的致死并减少细胞因子的产生。研究表明I型干扰素可促进Irg1(也称为 Acod1)的表达和衣康酸的产生。此外,作者发现衣康酸的产生限制了I型干扰素的反应,表明涉及干扰素和衣康酸的负反馈回路。研究结果表明,衣康酸是一种重要的抗炎代谢物,它通过Nrf2发挥作用以限制炎症和调节I型干扰素。
文章二
用英文怎么说题目:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)
英文版网站标题:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫
探讨内部:衣康酸是一种免疫调节代谢物,由炎性巨噬细胞中的线粒体酶免疫反应基因 1 (IRG1) 产生。我们最近发现了衣康酸从炎性巨噬细胞中释放的重要机制。然而,细胞外衣康酸是否被非髓系细胞吸收以发挥免疫调节功能仍不清楚。在这里,作者使用定制设计的 CRISPR 筛选来识别二羧酸转运蛋白溶质载体家族13成员3 (SLC13A3) 作为衣康酸输入者,并描述 SLC13A3 在衣康酸改善肝脏抗菌先天免疫中的作用。从功能上讲,肝脏特异性缺失 Slc13a3 会损害体内和体外肝脏抗菌先天免疫。从机制上看,衣康酸通过 SLC13A3 吸收可诱导转录因子 EB (TFEB) 依赖性溶酶体生物合成,进而改善小鼠肝细胞的抗菌先天免疫力。这些发现表明 SLC13A3 是小鼠肝细胞中衣康酸的关键输入者,将有助于开发有效的衣康酸抗菌疗法。
(图源:Chen, Chao et al.,Dev Cell. 2024)
文章三
因为主题词:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)
中文名版头:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症
研发介绍:Krebs循环衍生的代谢产物衣康酸的产生是由免疫反应基因1(IRG1)催化的,它有可能通过靶蛋白的烷基化或竞争性抑制将活化巨噬细胞中的免疫和代谢联系起来。为了支持这一点,之前的研究表明,干扰素基因刺激因子(STING)信号平台在巨噬细胞免疫中发挥枢纽作用,并对脓毒症的预后产生深远影响。有趣的是,作者发现衣康酸,一种内源性免疫调节剂,可以显著抑制STING信号的激活。此外,作为可渗透的衣康酸盐衍生物的4-辛基衣康酸(4-OI)可以使STING的半胱氨酸位点65、71、88和147烷基化,从而抑制其磷酸化。此外,衣康酸和4-OI抑制脓毒症模型中炎症因子的产生。该研究结果拓宽了对IRG1-衣康酸轴在免疫调节中的作用的认识,并强调衣康酸及其衍生物是脓毒症的潜在治疗剂。
(图源:Li, Weizhen et al.,Cell Rep. 2023)
06、拜谱工作小结
衣康酸就是直被认同是比较必要的化工品的产品,近些年里来设计查证衣康酸可在喂奶生物身上聚合,是三羧酸配置的比较必要产生物,具有着免役调空灵活性酶类的内源基础分解代谢物小碳原子,而广受关注度。衣康酸并不是呈现趋于稳定状态二元酸,所含的不呈现趋于稳定状态双键、羧基和羟基为其获得了生动生物特征,格局中的亲电性α,β-不呈现趋于稳定状态羧酸格局对蛋清质上的灵活性酶类半胱氨酸残基完成烷基化绘制(迈克尔减伤不起作用),上述翻译工作后绘制被称为“衣康酸绘制(itaconation)”,而能影向蛋清质功能模块,调空免役回应和基础分解代谢前提条件,为很多种常见疾病中成药创新提供了新思维。拜谱生物作为国内领先的多组学公司,可提供完善成熟的蛋白组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,其中临床肯定定量分析靶向疗法药物基础细胞分解代谢组(QMT1000)和人体脂肪基础细胞分解代谢靶向疗法药物基础细胞分解代谢组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶向疗法坚决按量在线检测。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康碱化淡化组学产品,提供全面、精准、稳定的修饰位点信息,并结合生物信息学分析获得靶点蛋白的功能信息,敬请期待!
参考资料论文
1. Cunha da Cruz J,Machado de Castro A,Camporese Sérvulo EF. World market and biotechnological production of itaconic acid. 3 Biotech. 2018;8 (3):138. doi:10.1007/s13205-018-1151-0B4 2. Ye D,Wang P,Chen LL, et al. Itaconate in host inflammation and defense. Trends Endocrinol Metab. 2024;35 (7):586-606. doi:10.1016/j.tem.2024.02.004B1 3. Yang W,Wang Y,Tao K, et al. Metabolite itaconate in host immunoregulation and defense. Cell Mol Biol Lett. 2023;28 (1):100. doi:10.1186/s11658-023-00503-3B1 4. Liu S,Li RG,Martin JF. The cell-autonomous and non-cell-autonomous roles of the Hippo pathway in heart regeneration. J Mol Cell Cardiol. 2022;168:98-106. doi:10.1016/j.yjmcc.2022.04.018B2 5. Peace CG,O'Neill LA. The role of itaconate in host defense and inflammation. J Clin Invest. 2022;132 (2):. doi:10.1172/JCI148548B1 6. Mills EL,Ryan DG,Prag HA, et al. Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1. Nature. 2018;556 (7699):113-117. doi:10.1038/nature25986Mills EL,Ryan DG,Prag HA, et al. Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1. Nature. 2018;556 (7699):113-117. doi:10.1038/nature25986B1 7. Chen C,Liu C,Sun P, et al. Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity. Dev Cell. 2024;59 (21):2807-2817.e8. doi:10.1016/j.devcel.2024.07.011B1 8. Li W,Li Y,Kang J, et al. 4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING. Cell Rep. 2023;42 (3):112145. doi:10.1016/j.celrep.2023.112145