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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2021年Nature第一回报导乳碱化遮盖,乳酸这一个“代谢率废弃物”一跃成了“宝库小团伙”,可以说“几年窗下无人问津问,点一下出名天下游戏知”。殊不清楚,做三羧酸重复(TCA)中央乙酰乙酸的衣康酸(Itaconate,ITA)跟乳酸竟有相似的际遇,从一会展开的“另作来用”,到现在的我们感觉其极为重要的海洋物理学系统,有点是在免疫力调整研究分析领域行业。当今,就陪你一切了解点一下衣康酸的“上一世”与“这辈子”。

01、衣康酸的会发现与开发

衣康酸的发现了可以朔源到19时代3080年代(图1)。年后始最主要用作那种根本的有机的自动合成和化学工业生产加工原材被熟悉。1840年,传统教授Gustav Crasso核定了衣康酸是顺乌头酸热分离不良反应的终产品,原则新排列按序顺乌头酸(aconitate)的英文翻译字母a按序,将该终产品名称为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的发展方向过程了从首先的产业用到再次构成其海洋分子生态学学模块的转型。甚至近二十多年,科学课家们才发现衣康酸会有于母乳喂奶動物界巨噬生殖细胞内,同时是一种种具有着极为最重要免役细胞监测模块的分泌物质。201几年,Michelucci几人折射出了母乳喂奶動物界中衣康酸的海洋生态学转化成行业。自那已经,过量设计推崇了衣康酸在免役细胞的作用、分泌和感染彼此关键的方面的极为最重要的作用,设计曝光率快速提高(图2)。

图1:衣康酸(ITA)实验期限表

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

图2:PubMed衣康酸及衣康酸性反应装饰学术论文数据统计

02、衣康酸在有所差异消化道疾病探讨中的app

用作TCA循环法中的间排泄转化物,衣康酸转换排泄转化、免役抗体性和支原体患上区间内的彼此效果,为开展免役抗体性支原体患上性妇科病症症状带来了了使用开展营销手段。Lampropoulou几人时需证明材料冠状动脉输注DMI可可以减少小鼠脑供血不足期内的心梗总面积,自从发表文章了多页整形论文,曝光了在各个支原体患上性妇科病症症状的动植物仿真模式化中决定ITA或其普通机械绘制具象化物的开展益处,还包括抗病性毒和菌类患上,以减小斑秃、血糖高、弹性纤维化、心移植后、I/R伤到、肥胖病症、骨髋风湿关节炎、神经系统退行性妇科病症症状、败血症、癌症晚期等(表1-2)。等科学实际研究体现了了来源于ITA的干涉在不一样妇科病症症状的背景下缓解放松支原体患上和有关于病症的多竟争力。除此之外,近的科学实际研究反映,在小鼠仿真模式化中,IRG1基因遗传的短缺影响了癌肿植物的生长并怎强了免役抗体性开展的作用。一直以来,等会发现为在医学环镜中探索性共性ITA卫星信号的开展营销手段带来了了让人信赖的实际基本条件。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表1 衣康酸下列不属于双重性物在有差异 发病仿真模型中的积极参与措施

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

表2 衣康酸还有其在胃癌中的功能

03、衣康酸的海洋生物制作而成与新陈代谢

衣康酸是TCA反复的法的后面物质,由抗体力抗体回应基因组1(IRG1)商品代码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧呈现。母乳喂养哺乳动物肿瘤受损内部,具体是骨髓肿瘤受损内部,呈现ITA作为一个抗体力抗体想法迟钝的一个分,并充分利用它来调准发炎。在呈现ITA的肿瘤受损内部中,ITA分析拆分可根据二步想法迟钝展开:前提是ITA流量转化为衣康酰辅酶a,如果衣康酰辅酶a水合为百香果酰辅酶a,第四百香果酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和二甲苯酸,差别由蜜腊酰辅酶a人工酶(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,也称是百香果酰辅酶a裂解酶)离子液体。总之二甲苯酸可能进去各项拆分渠道,分为TCA反复的法(图3),但尚不清理ITA分析拆分能不能促进企业发炎哺乳期间抗体力抗体肿瘤受损内部的正能量和怪物人工消费需求。

图3:衣康酸的分泌和其一样物和并衍生物

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024) 在组成上,衣康酸是一个种包含的α,β-不是处于饱和状态烯烃的五碳二羧酸,它在组成接近于磷酸烯醇式甲苯酸(PEP)、α-酮戊二酸(α-KG)、蜜腊酸、丙二酸和富马酸等一些分解消化吸收转化成物,为其行业性能够抑制糖分解消化吸收转化成时候中的关键酶能提供数据组成基础知识,故而组织神经元分解消化吸收转化成重源程序。衣康酸的酯化衍生品物,4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate,4-OI)和衣康酸二甲酯(Dimethyl itaconate,DMI)(图3),一般是使用在在体内的和体内的摸拟其生态学反应,这是由于她们兼具高的膜融于性,且与衣康酸生态学学工作类似的,4-OI可在胞内转化成为衣康酸,这为衣康酸的医疗生产制造能提供数据了越来越多已经,也为来源于衣康酸的新治疗方案指明路径了路径。

04、衣康酸的功用靶点和功用措施

与绝大部分数另外之间产生了物体不一样,ITA不参与者与力量产生了或生物体分解成很重要性的产生了条件,这认为它几率重点自主于之间产生了充分调动其功效。过去的二十五年的的研究发现了,喂母乳食草动物神经细胞核中产生了的ITA是另一种表现分子结构,凭借相联系和后果不一样靶淀粉酶的功效来调理免疫细胞检测反馈(图4)。① ITA克制产生了酶琥铂酸脱氢酶(SDH),影响琥铂酸积累更多,改善神经细胞核产生了。② ITA以及其衍生产品物体因起共价淀粉酶质烷基化。KEAP1 E3泛素相连接酶的烷基化克制KEAP1介导的NRF2溶解并成功激活NRF2介导的氧化物应激症状反馈。③ ITA克制TET DNA双加氧酶,推动DNA甲基化,调理基因遗传表达方式。④的分泌型ITA是G淀粉酶偶联核淀粉酶激酶(GPCR)淀粉酶OXGR1的冲动剂,推动Ca2+表现通道。询问ITA相联系对这种淀粉酶质的调理,不但对ITA在免疫细胞检测调理中的功效,且对其内在的医疗应用软件都可以很重要实际意义。

图4:衣康酸的能力靶点和能力长效机制

(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依据迈克尔加上发应(Michael addition reaction)烷基化突显相应的淀粉酶质的半胱氨酸残基,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以及其并衍生物的使用靶点和使用体系

05、径典资料手机分享

参考文献一

日语主题词:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)

中文名字名称:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2

调查信息: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 蛋清上的半胱氨酸残基 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。

论文参考文献二

因为题目:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)

中文名标题格式:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫

研发资源: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)

参考文献三

英文字母名称:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)

常常一级标题:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症

设计资源: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

衣康酸一直被相信是重点性的蓝翔塑业有限公司所生产的产品设备,近载以来来设计灵魂存在衣康酸可在母乳喂奶家禽体內提炼,是三羧酸配置的重点性繁衍物,极具免役系统调整生物的内源分泌物小团伙,才能大受留意。衣康酸是不是是处于饱和状态点状态二元酸,包含有的不是处于饱和状态点状态双键、羧基和羟基为其引致了调皮耐腐蚀物理性质,组成中的亲电性α,β-不是处于饱和状态点状态羧酸组成对血清质上的生物半胱氨酸残基实施烷基化遮盖(迈克尔增益响应),相应反译后遮盖被称之为“衣康酸遮盖(itaconation)”,从根本上引响血清质效果,调整免役系统初次应答和分泌方法,为不同病药生产研发供给新思绪。

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,其中医药学绝对性化学发光法靶向药物药物分解组(QMT1000)和电能分解靶向药物药物分解组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶向药物絕對一定量查测。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康过酸表达组学产品,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!

学习学术论文

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