Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe cGAS-enzym opgesloten wordt gehouden

Het cGAS-enzym (cyclisch GMP-AMP-synthetase) wordt door verschillende mechanismen opgesloten in het cytoplasma van cellen:

Auto-inhibitie: Het cGAS-enzym heeft een auto-remmend mechanisme waarbij specifieke domeinen binnen het eiwit met elkaar interageren, waardoor de activering ervan wordt voorkomen. Deze conformationele toestand houdt het enzym in een inactieve vorm totdat specifieke omstandigheden de afgifte ervan veroorzaken.

Binding aan remmende eiwitten: Bepaalde eiwitten, zoals de remmende factor HERC6 (HECT- en RLD-domein bevattende E3-ubiquitineligase 6), kunnen aan cGAS binden en de activering ervan voorkomen. HERC6 interageert met het cGAS-enzym en maskeert de katalytische plaats ervan, waardoor het vermogen ervan om cyclisch GMP-AMP (cGAMP) te synthetiseren wordt geblokkeerd.

Subcellulaire lokalisatie: In rustende cellen is cGAS voornamelijk gelokaliseerd in het cytoplasma, waar het inactief blijft. De aanwezigheid van dubbelstrengig DNA (dsDNA) in het cytoplasma, wat kan optreden tijdens cellulaire schade of infectie, veroorzaakt de translocatie van cGAS naar de kern, waar het zijn DNA-substraten tegenkomt en geactiveerd wordt.

Post-translationele wijzigingen: Post-translationele modificaties, zoals fosforylatie en ubiquitinatie, kunnen ook de activiteit en lokalisatie van cGAS beïnvloeden. Fosforylering van cGAS door bepaalde kinasen kan de enzymatische activiteit ervan verbeteren, terwijl ubiquitinatie zich kan richten op cGAS voor afbraak, waardoor de beschikbaarheid ervan wordt beperkt.

Deze mechanismen zorgen er gezamenlijk voor dat cGAS inactief blijft onder normale cellulaire omstandigheden en alleen wordt geactiveerd bij het waarnemen van specifieke stimuli, zoals de aanwezigheid van cytosolisch dsDNA, wat indicatief is voor cellulaire stress of infectie.