拜谱生物

400-820-8531
News center
拜谱生物
首页 > 拜谱生物 > 干货分享 > 乳酸的学渣逆袭兄妹——衣康酸!文中一起去流浪询问衣康酸

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17年Nature头次报到乳硝化作用呈现,乳酸整个“分解废弃物”一跃成“遗迹小分子式”,虽为“多年窗下没有人问,一次走红皇途知”。殊茫然不知,看作三羧酸配置(TCA)两边有机物的衣康酸(Itaconate,ITA)跟乳酸竟有类似的际遇,从开准备的“另作来用”,到当初看见其非常重要的生态学学功效,尤为是在免疫性国家宏观调控的研究行业领域。目前,大家带你飞我们一起询问一下子衣康酸的“上辈子”与“今世”。

01、衣康酸的出现 与进步

衣康酸的出现需要追朔到19上个世纪30年间(图1)。年后始关键算作一种生活关键的有机质生成和化学工业种植原材料被熟记。1840年,意大利研究者Gustav Crasso判断了衣康酸是顺乌头酸热降解想法的产品,兼具新陈列顺乌头酸(aconitate)的英语翻译英文字依次,将该产品名称为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的发展壮大经厉了从初期的化工使用到坏点重新定位其生态学学的系统的转为。是直到近二十多年,合理家们才知道衣康酸存在着于母乳喂养昆虫巨噬细胞系内,然后也是种享有必要免疫抗体抗体监测的系统的消化吸收物品。201两年多,Michelucci宋江因阐释了母乳喂养昆虫中衣康酸的生态学合出有效途径。自那未来的日子里,海量深入分析着重于了衣康酸在免疫抗体抗体的反应、消化吸收和慢性炎症期间最为关键的环节的必要功效,深入分析曝光率持继变高(图2)。

图1:衣康酸(ITA)研究探讨时刻表

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

图2:PubMed衣康酸及衣康酸性反应淡化期刊论文统计数

02、衣康酸在多种常见疾病科研中的适用

对于TCA反复的中的中间商产生物,衣康酸调高产生、天然免疫系统系统和患病前三天的互为用途,为医治天然免疫系统系统患病性患病给出数据了代用医治原则。Lampropoulou抓捕第一回證明冠状动脉输注DMI可减小小鼠坏死前三天的心肌梗塞面積,随后提出了数篇小论文,报道范文了在各方面患病性患病的哺乳动物整治中接受ITA或其化学工业遮盖双重性物的医治益处,涉及到抗虫毒和细茵感柒,以减弱斑秃、胃癌、钎维化、左心冻胚移植、I/R拉伤、肥胖型症、骨环节炎、精神退行性患病、败血症、胃癌等(表1-2)。这类探析认为了依据ITA的干涉在的不同患病背景图片下改善患病和重要性病检的范围广前景。于此,之前的探析体现了,在小鼠整治中,IRG1DNA的缺少变低了癌肿出现并改善了天然免疫系统系统医治的好处。显然,这类发展为在临床实践学习环境中科学探索而对ITA表现的医治原则给出数据了最令相信的学说基础条件。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)

表1 衣康酸及双重性物在其他疾病症状型号中的进行工作机制

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

表2 衣康酸举例在癌症复发中的的作用

03、衣康酸的怪物聚合与基础代谢

衣康酸是TCA间歇的在前几天排泄率物,由抗体力检测回复表观遗传1(IRG1)项目编码的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧形成。喂母乳爬行动物生殖神经神经上皮细胞,首要是骨髓生殖神经神经上皮细胞,形成ITA作抗体力检测想法的局部,并再生利用它来上下调整支原体感染。在形成ITA的生殖神经神经上皮细胞中,ITA进行分解掉排泄率可按照三步曲想法实现:最先ITA转成为衣康酰辅酶a,后来衣康酰辅酶a水合为柚子百香果汁片酰辅酶a,结果柚子百香果汁片酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和二甲苯酸,对应由蜜腊酰辅酶a镶嵌酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和柚子百香果汁片酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也是指柚子百香果汁片酰辅酶a裂解酶)催化剂的作用。总之二甲苯酸能够 加入很多排泄率路线,还有TCA间歇(图3),但尚不模糊ITA进行分解掉排泄率可否助于支原体感染前几天抗体力检测生殖神经神经上皮细胞的卡路里和生物技术镶嵌要。

图3:衣康酸的新陈代谢简答相近物和具象化物

(图源:Ye, Dan et al.,Trends Endocrinol Metab. 2024) 在构成上,衣康酸有的是种包含有α,β-不过饱和烯烃的五碳二羧酸,它在构成近似于磷酸烯醇式甲苯酸(PEP)、α-酮戊二酸(α-KG)、琥铂酸、丙二酸和富马酸等相关产生物工程技术,为其争夺性能够抑制糖产生历程中重中之重酶提高构成前提,然而组织细胞核产生重编写程序。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),通常情况下适用于在离体和休内模仿其生物工程技术边际效应,是因为这些食品具高的膜覆盖性,且与衣康酸生物工程技术学职能相仿,4-OI可在胞内应用为衣康酸,这为衣康酸的生物医药新产品开发提高了太多已经,也为研究背景衣康酸的新治疗方式明确了大方向。

04、衣康酸的目的靶点和目的机理

与绝大普遍数许多中消化吸收物各种有差异,ITA不体验与养分消化吸收或微生物获得相应的消化吸收条件,这反映它将大部分独立空间于中消化吸收展现其系统。往日四十多年的的研究察觉,母乳喂养動物组织神经元中行成的ITA当做一项网络的信号氧分子,依据联系和会影响各种有差异靶蛋清质的系统来设定免役体现(图4)。① ITA能够治理和改善性消化吸收酶虎珀酸脱氢酶(SDH),会导致虎珀酸积淀,发生变化组织神经元消化吸收。② ITA十分衍微生物引发共价蛋清质质烷基化。KEAP1 E3泛素链接酶的烷基化能够治理和改善性KEAP1介导的NRF2光降解并成功激活NRF2介导的脱色应激性体现。③ ITA能够治理和改善性TET DNA双加氧酶,增强DNA甲基化,设定什么是基因体现。④产生型ITA当做G蛋清质偶联肾上腺素受体(GPCR)蛋清质OXGR1的激动不已剂,增强Ca2+网络的信号信号通路。知道ITA联系对这个蛋清质质的设定,不止对ITA在免役设定中的系统,还对其隐藏的的根治软件有着必要目的。

图4:衣康酸的效应靶点和效应工作机制

(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经由迈克尔减伤影响(Michael addition reaction)烷基化遮盖各种相关核胆固醇的半胱氨酸残基,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缘由

05、经曲论文参考文献分享视频

资料一

用英文怎么说子标题:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)

2英文副标题:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2

设计信息内容: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 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。

论文资料二

英语副标题:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)

常常名称:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫

设计内部: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)

资料三

日文大标题:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)

中文版问题:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症

的研究介绍: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

衣康酸都是直被会认为是重点的化工行业车辆,近两以来研究探讨确认衣康酸可在辅乳昆虫肚子里合成视频,是三羧酸循环系统的重点衍生产品物,具有着抗体系统宏观管控活力性的内源消化吸收物小大分子,因而受到留意。衣康酸是不能趋于稳定二元酸,包含有的不趋于稳定双键、羧基和羟基为其创造了活跃物理化学质地,架构中的亲电性α,β-不趋于稳定羧酸架构对血清质上的活力性半胱氨酸残基展开烷基化突显(迈克尔加强反响),这样反译后突显被被称作“衣康酸突显(itaconation)”,因此后果血清质功能键,宏观管控抗体系统回话和消化吸收手段,为多样症状口服药物研发管理可以提供新方法。

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,其中医药学绝一定量靶向疗法药物基础分解代谢转化组(QMT1000)和电量基础分解代谢转化靶向疗法药物基础分解代谢转化组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶向疗法或然化学发光法查重。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!

参考选取文章

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 微混合器,管式反应器,加氢站换热器,加氢机换热器,微通道反应器,气化器,高效换热器,印刷电路板式换热器,热水换热器,水冷换热器,油冷换热器,污水换热器,热水机换热器" 别告诉妈妈biegaosumama 别告诉妈妈biegaosumama