拜谱生物

400-820-8531
News center
拜谱生物
首页 > 拜谱生物 > 干货分享 > 乳酸的逆袭女神把兄弟——衣康酸!本文让你兜兜风明白衣康酸

乳酸的逆袭兄弟——衣康酸!一文带你了解衣康酸

发布时间:2025-01-07
自2018年Nature首度有关报道乳碱化修饰语,乳酸你这个“产生有害垃圾”一跃称为“神秘宝藏小原子核”,虽为“十几年窗下没有人问,一举出道出道天下网知”。殊知道,用作三羧酸再循环(TCA)中终产物的衣康酸(Itaconate,ITA)跟乳酸竟有是一样的的境地,从一会始于的“另作它用”,到这些年来挖掘其更重要的动物学基本功能,十分是在免疫力宏观调控实验教育领域。今日,的小编一块儿去流浪一块儿介绍一下下衣康酸的“上一世”与“今身”。

01、衣康酸的找到与壮大

衣康酸的发觉还可以归结为到19二十一世纪30那个年代(图1)。年后始其主要为一款非常重要的有机会自动合成和化工环保产生配料被遵守。1840年,华烨社会学家Gustav Crasso明确了衣康酸是顺乌头酸热可分解想法的副产品,重在新排例顺乌头酸(aconitate)的英文音标字母组合次序,将该副产品排序为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的的发展经厉了从真正的工农业app到再确定其菌物学实用用途的形成。也许近四十多年,物理专家们才察觉衣康酸留存于辅乳期期节肢食草动物巨噬細胞内,并也是种具备有非常更重要免疫检测系统政策调控实用用途的新陈基础代谢乙酰乙酸。201一年,Michelucci几人阐明了辅乳期期节肢食草动物中衣康酸的菌物合成视频前提条件。自那以来,大批量调查指出了衣康酸在免疫检测系统响应、新陈基础代谢和慢性炎症之前关键的各个环节的非常更重要效果,调查热量将持续逐渐(图2)。

图1:衣康酸(ITA)的研究時间表

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)

图2:PubMed衣康酸及衣康硝化作用呈现文献综述数据汇总

02、衣康酸在有差异病探索中的利用

当作TCA巡环中的中间的分解物,衣康酸调准分解、免役和支原体染病直接的双方效用,为方法免役支原体染病性常见急病打造了换用方法手段。Lampropoulou等第一次 证明信静脉血管输注DMI可可以减少小鼠脑供血不足这段时间内的冠心病绿地面积,在这之后发布了多页论文提纲,有关资料了在各种各样的支原体染病性常见急病的猎物建模中接受ITA或其生物遮盖双重性物的方法益处,还有抗虫毒和细菌和病毒染病,以可以缓解斑秃、尿毒症、纤维棉化、小心肝复制、I/R板材损害、肥胖症症、骨依然能炎、精神退行性常见急病、败血症、恶性恶性肿瘤等(表1-2)。以下钻研反复强调了对于ITA的介入在差异常见急病后台下可以缓解支原体染病和关于方面的问题的普遍优势。显然,这两天的钻研表述,在小鼠建模中,IRG1基因遗传的欠缺削减了恶性肿瘤繁殖并提高了免役方法的功能。总而言之,以下感觉为在临床医学大环境中摸索争对ITA移动信号的方法手段打造了真让人心服的理论知识基础性。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表1 衣康酸试述衍生物物在各个常见疾病模式中的参与的工作机制

(表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表2 衣康酸还有其在肠癌中的功能

03、衣康酸的微生物制作而成与新陈代谢

衣康酸是TCA重复系统的后面副产物,由免役细胞核系性对答遗传基因1(IRG1)简码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧导致。乳期猎物神经元系,注意是骨髓神经元系,导致ITA是 免役细胞核系性的表现的1局部,并采用它来缓解细菌感染。在导致ITA的神经元系中,ITA被拆解转换成拆解可实现三步曲的表现通过:先要ITA流量转化为衣康酰辅酶a,随后衣康酰辅酶a水合为檸檬片酰辅酶a,最终檸檬片酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和异丙醇酸,都由蜜腊酰辅酶a拆解酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和檸檬片酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也成为檸檬片酰辅酶a裂解酶)催化氧化。无论怎样异丙醇酸可到繁多拆解经由,属于TCA重复系统(图3),但尚不模糊不清ITA被拆解转换成拆解什么情况下有助于、细菌感染这段时间内免役细胞核系性神经元系的电量和生物制品拆解市场需求。

图3:衣康酸的分泌名词解释一样物和ip产业物

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024) 在型式上,衣康酸是种享有刺激性α,β-不呈现饱和状态烯烃的五碳二羧酸,它在型式近似于磷酸烯醇式二甲苯酸(PEP)、α-酮戊二酸(α-KG)、虎珀酸、丙二酸和富马酸等其他基础知识基础知识排泄物,为其行业性减缓糖基础知识基础知识排泄的时候中重要的酶具备型式基础知识,于是积极参与神经细胞基础知识基础知识排泄重代码编程。衣康酸的酯化延伸物,4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate,4-OI)和衣康酸二甲酯(Dimethyl itaconate,DMI)(图3),大部分适用在身体和人体模拟网其怪物效用,鉴于因此享有高的膜融入性,且与衣康酸怪物学功能键形似,4-OI可在胞内转成为衣康酸,这为衣康酸的药业产品开发具备了比较多也许 ,也为由于衣康酸的新保健法阐明了大方向。

04、衣康酸的做用靶点和做用缘由

与基本数其它里头新陈消化吸收率转化率物有差异,ITA不直接参与与势能新陈消化吸收率转化率或节肢动物自动合成各种相关的新陈消化吸收率转化率方式,这得出结论它很有可能重点自己于里头新陈消化吸收率转化率挥发其效果。过去的英文二十二年的论述发现了,母乳喂奶节肢动物组织中会造成的ITA作一些电磁波原子核,经过综合实际和的影响有差异靶蛋清质的效果来调试器抗体发生响应(图4)。① ITA调试新陈消化吸收率转化率酶虎珀酸脱氢酶(SDH),会造成虎珀酸积累作文,改变了组织新陈消化吸收率转化率。② ITA基本衍节肢动物导致共价蛋清质质烷基化。KEAP1 E3泛素连接方式酶的烷基化调试KEAP1介导的NRF2降解塑料并激发NRF2介导的被氧化应激性发生响应。③ ITA调试TET DNA双加氧酶,增强会DNA甲基化,调试器dna表达爱。④的代谢型ITA作G蛋清质偶联多巴胺受体(GPCR)蛋清质OXGR1的清凉剂,增强会Ca2+电磁波信号通路。熟知ITA综合实际对哪些蛋清质质的调试器,不单单对ITA在抗体调试器中的效果,特别对其隐藏的医治广泛应用会有很重要实际意义。

图4:衣康酸的功效靶点和功效机制化

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024)

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根据迈克尔加持表现(Michael addition reaction)烷基化修饰语相关的球营养物质的半胱氨酸残基,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和其ip产业物的效应靶点和效应规则

05、經典学术论文qq分享

文献综述一

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)

中文版标题格式:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2

的研究介绍: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 核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。

参考文献二

英文翻译宝贝标题:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)

中文名一级标题:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫

科研方面: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)

学术论文三

英文翻译题头:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)

中文版标题文字:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症

研发主要内容: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、拜谱总结ppt

衣康酸是一个直被感觉是主要的化工新材料车辆,近几年里学习得知衣康酸可在母乳喂奶動物休内镶嵌,是三羧酸嵌套循环的主要衍生品物,具备有免疫系统细胞管控抗逆性的内源新陈代谢转化物小分子机构,因此最受特别关注。衣康酸没有过剩二元酸,含有的不过剩双键、羧基和羟基为其引致了活泼开朗药剂学性能,机构中的亲电性α,β-不过剩羧酸机构对球膳食纤维上的抗逆性半胱氨酸残基开展烷基化掩盖(迈克尔暴击伤害反应迟钝),这翻泽后掩盖被通称“衣康酸掩盖(itaconation)”,因此应响球膳食纤维基本功能,管控免疫系统细胞回复和新陈代谢转化有效途径,为不同症状药品研发团队提高新总体目标。

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,其中医学专业一定化学发光法靶向疗法治疗分解排泄率组(QMT1000)和能量场分解排泄率靶向疗法治疗分解排泄率组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶点必然降钙素原验测验测。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康碱化突显组学产品,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!

考虑论文

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
拜谱生物 拜谱生物 拜谱生物 拜谱生物 拜谱生物