Nature陈志坚团队首次系统性揭示cGAS-STING在细胞自噬中的功能.pdf

Nature陈志坚团队首次系统性揭示cGAS-STING在细胞自噬

中的功能

来源：BioArt

先天免疫通路是机体防御外来病原体感染的第一道防线，主要包

括Toll样受体通路(Toll-likereceptors,TLRs)、RIG-I样受体通路(RIG-

Ilikereceptors,RLRs)、Nod样受体通路(Nod-likereceptors,NLRs)

及DNA受体通路,这些受体介导1型干扰素及炎性细胞因子的产生。

cGAS-STING通路是新近鉴定出来的DNA受体通路。鸟嘌呤腺嘌呤

(CyclicGMP-AMP,简称为cGAMP)合酶cGAS通过结合自身损伤的

DNA或者外源病原体DNA,合成第二信使cGAMP,cGAMP与接头蛋

白STING结合并活化STING,进一步激活TBK1，诱导转录因子IRF3

和NF-kB入核，产生1型干扰素和细胞因子。

最近的研究表明，cGAS-STING通路的激活与细胞自噬密切相关。

在DNA刺激后，STING蛋白与自噬标志物LC3部分共定位【1】。

cGAS与Beclin-1通过相互作用促进自噬的发生。这种相互作用抑制

cGAS催化活性，从而负反馈调节cGAS-STING通路，以防止该通路

的过度免疫激活【2】。同时，STING的Ser-366位点被自噬相关激酶

ULK1磷酸化，从而导致STING通过自噬降解【3】。然而这个模型受

到挑战，STING上的Ser-366突变为Ala不会影响其降解，而是丧失

其激活IRF3的能力【4,5】。因此，cGAS-STING通路如何与自噬的

发生的机制还有待进一步的探索。

2019年3月7日，德克萨斯大学西南医学中心陈志坚（Zhijian

JamesChen）团队在Nature上发表了题为Autophagyinduction

viaSTINGtraffickingisaprimordialfunctionofthecGASpathway

的文章（今日Nature上发表的第三篇来自陈志坚教授团队的工作），

首次系统性揭示了cGAS-STING通路在细胞自噬中的功能。

研究人员发现，使用ISD(interferonstimulatoryDNA)，HT-

DNA，cGAMP,HSV处理BJ细胞（人皮肤成纤维细胞），都能引起

LC3被酯化生成LC3-II（细胞自噬的标志）、GFP-LC3点状聚集，诱

导自噬的发生。作为对照，作者发现Poly（I:C）（双链RNA类似物，

模拟RNA病毒感染）和Sendaivirus(SeV，仙台病毒为RNA病毒)不

能引起细胞自噬现象。进一步，通过基因敲除实验发现，DNA刺激引

起的细胞自噬依赖于cGAS、STING。

STING的CTT结构域对于其诱导干扰素功能是必须的。TBK1通

过磷酸化STING的S366位点，激活STING通路，产生干扰素。通过

TBK1敲除细胞或使用TBK1抑制剂，cGAMP刺激不能激活IRF3，但

是仍然能够诱导LC3的酯化。STING的S366A