有研究發現，巨噬細胞在應對病原體入侵時可發生代謝重編程。代謝酶LACC1是經典活化型巨噬細胞中免疫代謝功能的核心調節因子，可催化瓜氨酸裂解生成異氰酸，導致胞內蛋白氨基甲酰化修飾。已知異氰酸介導的蛋白質氨基甲酰化與多種疾病相關，但異氰酸是否作為免疫效應分子尚不明確。NLRP3炎癥小體是天然免疫傳感器，其激活后可切割GSDMD前體蛋白，觸發細胞焦亡和炎癥因子釋放，對病原體防御和損傷修復起到關鍵作用。因此，深入挖掘NLRP3炎癥小體激活的分子機制十分必要。
中國科學院生物物理研究所李新建團隊發現，在巨噬細胞活化過程中，伴隨著代謝酶LACC1高表達，LACC1催化合成異氰酸。質譜分析發現，異氰酸能夠氨基甲酰化修飾NLRP3蛋白上多個賴氨酸位點。為檢測NLRP3蛋白上氨基甲酰化修飾的功能，研究在293T細胞中重構表達了帶有野生型及氨基甲酰化修飾位點突變型的NLRP3炎癥小體，發現了NLRP3蛋白第593位賴氨酸突變為精氨酸可提高NLRP3炎癥小體的組裝效率，提示NLRP3蛋白第593位賴氨酸的氨基甲酰化修飾（NLRP3 K593ca）具有抑制NLRP3炎癥小體組裝的作用。
進一步，該研究制備出特異性識別NLRP3 K593ca的抗體，發現經典活化型巨噬細胞中約80%的NLRP3炎癥小體攜帶NLRP3 K593ca。機制研究顯示，NLRP3 K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，從而抑制巨噬細胞中NLRP3炎癥小體介導的細胞焦亡和炎癥因子釋放。
上述研究揭示了異氰酸能夠通過氨基甲酰化修飾NLRP3抑制炎癥小體組裝進而發揮抗炎功能。因此，研究提出異氰酸是一種新型的抗炎代謝物。
3月7日，相關研究成果以Isocyanic acid-mediated NLRP3 carbamoylation reduces NLRP3-NEK7 interaction and limits inflammasome activation為題，發表在《科學進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國科學院相關項目等的支持。
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炎癥激活的巨噬細胞中代謝酶LACC1合成異氰酸，異氰酸氨基甲酰化修飾NLRP3蛋白上第593位氨基酸，K593ca通過阻止NLRP3與NEK7的結合抑制NLRP3炎癥小體的組裝，進而抑制NLRP3炎癥小體介導的細胞焦亡和炎癥因子釋放。
本文鏈接：研究揭示異氰酸是一種抗炎代謝物http://www.lensthegame.com/show-12-834-0.html
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