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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2019Nature内容中第一次简讯乳碱化绘制,乳酸这样“产生窝囊废”一跃变成“产品小团伙”,殆的意思“十多年之久窗下無人问,一举出道出道天下官网知”。殊不解,当作三羧酸循环往复(TCA)中心有机物的衣康酸(Itaconate,ITA)跟乳酸竟有想同的境况,从开一逐渐开始的“另作别用”,到在现在表明其主要的怪物学功效,独特是在免疫检测调空探索业务领域。现如今,uc震惊部带你去同时询问下面衣康酸的“今生今世来世”与“今生今世”。

01、衣康酸的发掘与发展趋势

衣康酸的表明能否产品追寻到19新世纪30时期(图1)。开已经开始基本为一项主要的产出制作而成和所有产出原石被了解世界。1840年,德史学家Gustav Crasso根本了衣康酸是顺乌头酸热被分解转换成反应迟钝的化合物,并举新排列三顺乌头酸(aconitate)的英文翻译字母符号按顺序,将该化合物取名为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的发展壮大成长经历了从起初的行业采用到完后基本概念其怪物学模块的适应。等到近几十年,有效家们才发掘衣康酸具备于喂奶食草猎物巨噬癌细胞内,且有的是种极具更很重要免疫力系统调整模块的消化吸收产生物。201四年,Michelucci宋江因阐明了喂奶食草猎物中衣康酸的怪物合并手段。自那之后,丰富科学钻研更加注重了衣康酸在免疫力系统发应、消化吸收和感染左右至关很重要方式的更很重要效用,科学钻研直通车点击继续升高(图2)。

图1:衣康酸(ITA)探索时长表

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

图2:PubMed衣康酸及衣康硝化作用淡化期刊论文统计数

02、衣康酸在不一样肠道疾病论述中的软件

算作TCA反复的中的间分解物,衣康酸调理分解、免疫检测力抗体和宫颈病之间之间的之间效应,为中药调理免疫检测力抗体宫颈病性病打造了换用中药调理政策。Lampropoulou抓捕立即验证静脉注射输注DMI可减低小鼠血管痉挛过后的冠心病建筑面积,自此以后公布了几篇小作文,报道范文了在一些宫颈病性病的部分动物型号中带给ITA或其电化学掩盖诞生物的中药调理益处,包涵抗虫毒和菌类影响,以缓减斑秃、痛风、纤维素化、心血管种植、I/R问题、腹型肥胖症、骨环节炎、脑神经退行性病、败血症、癌症复发等(表1-2)。等等的科研关注了来源于ITA的干涉在不同的病题材下调理宫颈病和相应病检的具有广泛性潜能。再者,比较近的的科研说明,在小鼠型号中,IRG1DNA的受损削减了癌症繁殖并增加了免疫检测力抗体中药调理的药理作用。肯定,等等发现为在临床医学的环境中思考对于ITA表现的中药调理政策打造了真令人信任的策略条件。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表1 衣康酸和其衍生品物在有所差异病毒三维模型中的体验机理

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

表2 衣康酸下列关于在癌症复发中的效用

03、衣康酸的海洋生物合成视频与产生

衣康酸是TCA循坏系统的期間乙酰乙酸,由抗体检测回应基因组1(IRG1)商品代码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧出现。蒲乳期爬行动物人体组织人体神经元,最主要的是骨髓人体组织人体神经元,出现ITA最为抗体检测反馈的一个分,并再生利用它来控制细菌感染。在出现ITA的人体组织人体神经元中,ITA拆解排泄可能够 三个反馈对其进行:先是ITA转化成为衣康酰辅酶a,之后衣康酰辅酶a水合为柚子片片酰辅酶a,最终柚子片片酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和甲苯酸,各由虎珀酰辅酶a转化成酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和柚子片片酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也被称作柚子片片酰辅酶a裂解酶)促使。哪怕甲苯酸能进各式排泄有效途径,收录TCA循坏系统(图3),但尚不了解清楚ITA拆解排泄有没能助细菌感染期間抗体检测人体组织人体神经元的能量是什么和微生物转化成标准。

图3:衣康酸的细胞代谢简述差不多物和并衍生物

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024) 在框架上,衣康酸不是种带有α,β-不饱和烯烃的五碳二羧酸,它在框架近似于于磷酸烯醇式异丙醇酸(PEP)、α-酮戊二酸(α-KG)、蜜腊酸、丙二酸和富马酸等其他消化吸收物,为其行业性可以抑制糖消化吸收历程中关键点酶给予框架依据,若想组织细胞膜消化吸收重java开发。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),通常情况下应用在在身体之外和身体内部仿真其海洋生物技术定律,是由于这些食品拥有高的膜融于性,且与衣康酸海洋生物技术学特点类同,4-OI可在胞内和转化了为衣康酸,这为衣康酸的药业研发部门给予了比较多可能性,也为根据衣康酸的新保健法指向了方向上。

04、衣康酸的用途靶点和用途考核机制

与通常数一些在期间外分泌率物不一样,ITA不加入与卡路里外分泌率或海洋生物合出各种相关的外分泌率路径,这显示它或者常见自由于在期间外分泌率挥发其作用。过来二十二年的深入分析发现了,蒲乳期部分动物内部核中出现的ITA看作1种讯号分子结构,采用综合和影响力不一样靶球核血清的作用来自动调整抗体抗体现象(图4)。① ITA调整外分泌率酶虎珀酸脱氢酶(SDH),导致虎珀酸积淀,变内部核外分泌率。② ITA举例衍海洋生物引发共价球核氨基酸烷基化。KEAP1 E3泛素无线连接酶的烷基化调整KEAP1介导的NRF2可降解并激活卡NRF2介导的被氧化应激性现象。③ ITA调整TET DNA双加氧酶,有利于DNA甲基化,自动调整DNA展现。④外分泌型ITA看作G球核血清偶联多巴胺受体(GPCR)球核血清OXGR1的开心剂,有利于Ca2+讯号径路。分析ITA综合对此类球核氨基酸的自动调整,不只对ITA在抗体抗体自动调整中的作用,还有对其不确定性的医疗选用还有至关重要有何意义。

图4:衣康酸的用靶点和用长效机制

(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增益体现(Michael addition reaction)烷基化表达相关的血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以至于双重性物的用处靶点和用处原则

05、经典英文学术论文共享

论文参考文献一

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

繁体中文问题:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2

的研究方面: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 蛋白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。

参考文献二

英语怎么说一级标题:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)

汉语微信标题:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫

探讨信息: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)

专著三

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

汉语文章标题:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症

研究分析相关内容: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、拜谱个人心得体会

衣康酸是直被认同是注重的煤化工护肤品,近些载以来来研究探讨断定衣康酸可在喂母乳爬行动物胃中合出,是三羧酸间歇的注重衍生物物,存在天然免疫抗体控制可溶性的内源基础代谢率物小原子,而使颇受瞩目。衣康酸不达到是处于过剩状态状态二元酸,含有的不达到是处于过剩状态状态双键、羧基和羟基为其引发了生动物理化学属性,框架中的亲电性α,β-不达到是处于过剩状态状态羧酸框架对球蛋白酶质上的可溶性半胱氨酸残基进行烷基化绘制(迈克尔加上反馈),这一种讲述后绘制被成为“衣康酸绘制(itaconation)”,因此导致球蛋白酶质的功能,控制天然免疫抗体回话和基础代谢率手段,为多种不同病毒药科研供给新工作思路。

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,其中医美绝定量分析靶向药物药物产生转化率组(QMT1000)和消耗的能量产生转化率靶向药物药物产生转化率组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶向治疗必然按量检验。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康硝化作用装饰组学产品,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!

决定性专著

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
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