
01、衣康酸的发觉与成长
衣康酸的得知能能追述到19二十一世纪30朝代(图1)。开逐渐开始包括身为一款重要性的设计合成图片和化工厂的生物品料被知道。1840年,德国企业学界Gustav Crasso证明了衣康酸是顺乌头酸热被分解转换成反应迟钝的物品,并举新摆列顺乌头酸(aconitate)的英文音标字母符号步骤,将该物品命名大全为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的發展經歷了从曾经的工业企业适用到之后构成其微生理学技能的转换。到了近几十年,小学科专家们才显示衣康酸存在的于蒲乳期节肢节肢动物巨噬内部内,还有一种具备有核心天然免疫性调整技能的分泌生成物。201一年,Michelucci等等探求了蒲乳期节肢节肢动物中衣康酸的微怪物合出路线。自那然后,多深入分析牢固树立了衣康酸在天然免疫性想法、分泌和炎症病变两者核心环节的核心用,深入分析直通车点击不断地增涨(图2)。
图1:衣康酸(ITA)设计时候表
图2:PubMed衣康酸及衣康酸性反应体现资料数据统计分析
02、衣康酸在不相同疾患研发中的适用
是 TCA间歇中的里面新陈地基代谢物,衣康酸的调节新陈地基代谢、免役和病症之间之间的之间效应,为进行中药诊治免役病症性病症作为了替换进行中药诊治攻略 。Lampropoulou等等头次关系证明冠状动脉输注DMI可提高小鼠缺血性的时候的心肌梗塞体积,以至展现了多页论文提纲,报道怎么写了在繁多病症性病症的绿色三维实体模型中给ITA或其生物学掩盖衍生物物的进行中药诊治益处,比如抵抗毒和大肠杆菌感染支原体,以消除斑秃、胃癌、纤维材料化、小心肝移栽、I/R损坏、肥胖症症、骨关节软骨炎、脑神经退行性病症、败血症、癌证等(表1-2)。这种探究讲求了立于ITA的纠正在各种不同病症原型下消除病症和相关病理报告的多能力。不仅,近期的探究阐明,在小鼠三维实体模型中,IRG1什么是基因的缺损削减了肿癌繁殖并提高了免役进行中药诊治的药理作用。尽管,这种发现了为在临床上情况中探究应对ITA信号灯的进行中药诊治攻略 作为了这令信任的实际地基。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)
表1 衣康酸以至于衍生品物在各不相同重大疾病模形中的参与到机能
表2 衣康酸下列关于在肝癌中的用
03、衣康酸的生物技术人工与产生
衣康酸是TCA反复的中间商乙酰乙酸,由免疫细胞膜性受损癌组织细胞膜对答人类基因1(IRG1)简码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧制造。喂母乳菌物受损癌组织细胞膜,主要是是骨髓受损癌组织细胞膜,制造ITA对于免疫细胞膜性受损癌组织细胞膜想法的有位置,并巧用它来调支原体感染。在制造ITA的受损癌组织细胞膜中,ITA拆解细胞膜新陈消化吸收可利用二步想法来进行:1ITA转换为衣康酰辅酶a,接下来衣康酰辅酶a水合为柚子酰辅酶a,第三柚子酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和异丙醇酸,分开 由蜜腊酰辅酶a自动镶嵌酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和柚子酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也称是柚子酰辅酶a裂解酶)离子液体。虽然异丙醇酸可以进来各种类型细胞膜新陈消化吸收方法,主要包括TCA反复(图3),但尚不明白ITA拆解细胞膜新陈消化吸收可不可以有助于、支原体感染期間免疫细胞膜性受损癌组织细胞膜受损癌组织细胞膜的电量和菌物自动镶嵌需要。
图3:衣康酸的产生下列关于这样物和产生物
04、衣康酸的效果靶点和效果管理机制
与绝对多数是数其余里面分解物各种,ITA不陆续参与与能量转换分解或生物学合成视频想关的分解有效途径,这表示它也许 关键自主于里面分解发挥作用其能力。从前三十五年的深入分析看见,哺乳期猎物受损细胞系中造成的的ITA当作一款讯号原子核,进行切合和会影响各种靶蛋清的能力来自动调试免疫力力发应(图4)。① ITA能够可以抑制性分解酶琥铂酸脱氢酶(SDH),促使琥铂酸积累更多,变换受损细胞系分解。② ITA还有产生物学造成的共价蛋清质烷基化。KEAP1 E3泛素连入酶的烷基化能够可以抑制性KEAP1介导的NRF2化学降解并激话NRF2介导的被氧化应激性发应。③ ITA能够可以抑制性TET DNA双加氧酶,推动DNA甲基化,自动调试dna理解。④产出型ITA当作G蛋清偶联多巴胺受体(GPCR)蛋清OXGR1的冲动剂,推动Ca2+讯号径路。明白ITA切合对一些蛋清质的自动调试,不只对ITA在免疫力力自动调试中的能力,但是对其不确定性的诊治软件应用包括比较重要效果。
图4:衣康酸的做用靶点和做用逻辑
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能够 迈克尔减伤不良反应(Michael addition reaction)烷基化呈现重要性蛋清质的半胱氨酸残基,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及并衍生物的效应靶点和效应共识机制
05、非常经典学术论文qq分享
医学文献一
用英文怎么说宝贝标题:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)
简体中文一级标题:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2
探索知识: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 淀粉酶上的半胱氨酸残基 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。
论文二
英文版标题文字:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)
中文版问题:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫
钻研玩法: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)
论文三
因为微信标题:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)
2英文副标题:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症
调查资源: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
衣康酸是直被以为是首要性的医药化工货品,近两年里来论述确认衣康酸可在母乳喂奶两栖动物人体分解成,是三羧酸循环系统的首要性衍生物物,享有抗体力国家宏观调空活力的内源新陈代谢转化物小原子核,可以倍受注重。衣康酸可不是处于饱和状态点点二元酸,包含的的不是处于饱和状态点点双键、羧基和羟基为其有了开朗化学上的的性质,框架设计中的亲电性α,β-不是处于饱和状态点点羧酸框架设计对淀粉酶质上的活力半胱氨酸残基采取烷基化表达(迈克尔加的表现),此种全文翻译后表达被被视为“衣康酸表达(itaconation)”,行而决定淀粉酶质功能键,国家宏观调空抗体力回话和新陈代谢转化手段,为各种疾患药品创新具备新理念。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,其中医美绝一定量靶点治疗消化吸收组(QMT1000)和正能量消化吸收靶点治疗消化吸收组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶点可以说化学发光法论文检测。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康酸性反应遮盖组学产品,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!
参考使用论文参考文献
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