
01、衣康酸的发现了与未来发展
衣康酸的遇到也可以可追寻到19世纪经典30年间(图1)。开开端注意当作一项更重要的无机合并和医药化工产生原科被列举。1840年,瑞士历史学家Gustav Crasso确定了衣康酸是顺乌头酸热降解的反应的物质,相结合新排顺顺乌头酸(aconitate)的英文怎么说字母a方式,将该物质被命名为衣康酸(itaconate)。 衣康酸的發展经验了从起初的行业应用软件到全新构成其菌物技术学基本工作的转化。到了近二十好久,物理遗传学家们才出现 衣康酸有着于母乳喂养期间节肢宠物巨噬细胞系内,同时就是一种具备比较重点抗体自我调节基本工作的分解代谢转化物质。201三年,Michelucci等等反映了母乳喂养期间节肢宠物中衣康酸的菌物技术聚合方法。自那后来,非常多的设计注重了衣康酸在抗体响应、分解代谢转化和宫颈炎症间要点各个环节的比较重点能力,设计搜索量长期提高(图2)。
图1:衣康酸(ITA)学习日期表
图2:PubMed衣康酸及衣康硝化作用绘制期刊论文数据汇总
02、衣康酸在不一样的皮肤疾病调查中的用途
做TCA重复中的里面排泄物,衣康酸自动调节排泄、抗体和支原体妇科感染范围内的共同用处,为的诊治抗体支原体妇科感染性肠道急病供应了使用的诊治战略。Lampropoulou宋江因第二次验证动脉输注DMI可解决小鼠坏死时期的心肌梗塞占地面,从此以后发布了篇医学论文,报道怎么写了在各种的支原体妇科感染性肠道急病的两栖动物模式化中决定ITA或其生物掩盖衍生品物的的诊治益处,包涵抗病性毒和有害菌妇科感染,以解决斑秃、糖尿病患者、食物纤维化、左心试管移植、I/R伤害、臃肿症、骨骨节炎、神经系统退行性肠道急病、败血症、癌证等(表1-2)。这部分深入分析提出了应用于ITA的行为矫正在各种肠道急病背景图片下避免支原体妇科感染和相关病症的宽泛成长性。不但,最进的深入分析取决于,在小鼠模式化中,IRG1染色体的丢失降低了了恶性肿瘤衍生并增加了抗体的诊治的的功效。便是,这部分找到为在药学生态中宇宙探索造成ITA信息的的诊治战略供应了最令折服的基本原理根基。 (表源:Yang, Wenchang et al.,Cell Mol Biol Lett. 2023)
表1 衣康酸和研究物在不相同传染性疾病实体模型中的操作规则
表2 衣康酸和在肿瘤中的影响
03、衣康酸的生物学组成与排泄
衣康酸是TCA反复的之间货物,由抗体上皮神经元回应基因组1(IRG1)标识号的乌头酸脱羧酶(ACOD1)使顺乌头酸脱羧形成。喂母乳菌物上皮神经元,基本是骨髓上皮神经元,形成ITA充当抗体上皮神经元的不良反应的1其中一部分,并灵活运用它来调结疾病。在形成ITA的上皮神经元中,ITA被分离转换成分离排泄可凭借五步的不良反应来进行:先要ITA转变成为衣康酰辅酶a,进而衣康酰辅酶a水合为青青金桔片汁酰辅酶a,接下来青青金桔片汁酰辅酶a裂解为乙酰辅酶a和异丙醇酸,区别由虎珀酰辅酶a分离酶(SCS)、甲基戊烯二酰辅酶A水合酶(AUH)和青青金桔片汁酸裂解酶β亚基样(CLYBL,也叫作青青金桔片汁酰辅酶a裂解酶)催化剂的作用。也许异丙醇酸就能够渗入所有分离排泄路经,属于TCA反复(图3),但尚不清析ITA被分离转换成分离排泄有无这样有利于疾病期間抗体上皮神经元上皮神经元的激光能量和菌物分离所需。
图3:衣康酸的排泄极其之类物和衍生产品物
04、衣康酸的用途靶点和用途管理机制
与基本上都数其余中部分泌物物有差异,ITA不参与性与精力分泌物或生物学制作而成有关系的分泌物条件,这反映出它几率主要的独立空间于中部分泌物激发其能力表。前往三十五年的分析发现了,辅乳期小动物上皮细胞系中诞生的ITA对于1种手机卫星信号原子核,借助整合和干扰有差异靶核蛋清的能力表来设定免疫抗体抗体反應(图4)。① ITA控制分泌物酶蜜腊酸脱氢酶(SDH),造成蜜腊酸积淀,转换上皮细胞系分泌物。② ITA下列不属于并衍生物学致使共价核蛋清质烷基化。KEAP1 E3泛素相连接酶的烷基化控制KEAP1介导的NRF2溶解并刺激NRF2介导的空气氧化应激状态反應。③ ITA控制TET DNA双加氧酶,提高网站DNA甲基化,设定表观遗传展示。④分泌物型ITA对于G核蛋清偶联蛋清酶激酶(GPCR)核蛋清OXGR1的气愤剂,提高网站Ca2+手机卫星信号径路。熟知ITA整合对某些核蛋清质的设定,不但对ITA在免疫抗体抗体设定中的能力表,还有就是对其隐藏的治疗方法选用都要决定性的意义。
图4:衣康酸的效果靶点和效果新机制
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按照迈克尔加的反映(Michael addition reaction)烷基化表达有关的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基本具象化物的效应靶点和效应制度
05、著名文献资料手机分享
参考文献一
英语怎么说题头:Itaconate is an anti-inflammatory metabolite that activates Nrf2 via alkylation of KEAP1(NATURE,Q1,2018)
中文翻译文章标题:衣康酸是一种抗炎代谢物,可通过KEAP1的烷基化激活Nrf2
研究探讨信息内容: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 血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。
文章二
日文宝贝标题:Itaconate uptake via SLC13A3 improves hepatic antibacterial innate immunity(DEVELOPMENTAL CELL,Q1,2024)
中文字幕标题格式:SLC13A3介导的衣康酸胞内转运增强肝脏抗菌先天免疫
探索资源: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)
论文资料三
英文版文章标题:4-octyl itaconate as a metabolite derivative inhibits inflammation via alkylation of STING(Cell Reports,Q1,2023)
简体中文名称:4-辛基衣康酸作为代谢衍生物通过STING烷基化抑制炎症
钻研资源: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、拜谱个人总结
衣康酸一直被以为是注重的化工行业好产品,近几以来探究核实衣康酸可在蒲乳期动植物里面分解,是三羧酸重复的注重诞生物,兼备天然免疫细胞控制无机化学活化的内源分泌物小氧分子,为了遭到关注新闻。衣康酸是趋于稳定二元酸,包含有的不趋于稳定双键、羧基和羟基为其引发了欢快无机化学材质,的格局中的亲电性α,β-不趋于稳定羧酸的格局对蛋清质上的无机化学活化半胱氨酸残基去烷基化呈现语语(迈克尔加的作用),这一项翻意后呈现语语被又称“衣康酸呈现语语(itaconation)”,以致干扰蛋清质功效,控制天然免疫细胞回话和分泌方法,为多样疾病症状药物剂量产品开发提高新理念。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,其中医学研究坚决定量分析靶点基础分解组(QMT1000)和人体脂肪基础分解靶点基础分解组产品均可对衣康酸及其类似物进行靶向疗法必然化学发光法判断。近期,拜谱生物将推出基于化学蛋白质组学的衣康过酸体现组学产品,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!
关联性论文参考文献
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