在蛋白质修饰的神秘领域,一种于2004年被发现的新型类泛素化修饰——犹素修饰(UFMylation),正在逐步揭示其在免疫调控中的重要作用。最近,广东医科大学基础医学院周军智教授的研究团队在《Clinical and Translational Medicine》(中科院1区,IF=79)上发表了一篇重要综述,系统梳理了犹素系统如何通过精细调控免疫应答,成为连接细胞稳态与疾病发生的核心环节,为肿瘤和感染性疾病的治疗提供了新靶点的思路。
犹素系统:从分子机制到生命调控网络
作为真核生物中高度保守的修饰系统(除酵母等真菌),犹素系统由犹素分子(UFM1)、三级酶联反应组件(E1激活酶UBA5、E2结合酶UFC1、E3连接酶UFL1)、去修饰酶(UFSP1/2)及衔接蛋白(DDRGK1、C53)构成。其核心功能在于通过可逆赖氨酸修饰,精确调控靶蛋白的功能:成熟的UFM1在UBA5/UFC1/UFL1的催化下与底物共价结合,完成使命后由UFSP1/2去除,形成动态平衡。这一过程深度参与内质网稳态、基因组稳定性和细胞周期等基本生命活动,其失调与髋关节发育不良、婴儿脑病及小头畸形等神经发育疾病密切相关。
犹素化在抗病毒防线中的功能
在抗病毒防线中,犹素系统展现了“双刃剑”效应:在HSV-1感染时,UFL1与STING蛋白结合,抑制其泛素化降解,从而增强抗病毒信号;而在SenV感染时,UFL1联合14-3-3ε蛋白促进RIG-I通路的激活,快速加速干扰素产生。然而,面对EB病毒,病毒蛋白BILF1则劫持犹素系统,诱导MAVS蛋白的犹素化并靶向溶酶体降解,实现免疫逃逸。在炎症调控中,犹素系统抑制LPS或IFN-γ介导的巨噬细胞活化,减少IL-6、TNF-α等促炎因子的释放,以避免过度的免疫损伤。
犹素系统在肿瘤免疫中的角色
在肿瘤免疫领域,犹素系统通过PD-1/PD-L1通路展现出双向调节的作用:UFL1促进PD-L1的犹素化,加速其泛素化降解,增强抗肿瘤免疫;同时,犹素化也修饰了PD-1,抑制其降解,从而削弱CD8+ T细胞的活性。这一矛盾性为开发“犹素修饰调节剂+免疫检查点抑制剂”联合疗法奠定了理论基础。比如,UFSP2抑制剂与PD-1抗体联用可以显著抑制乳腺癌的生长。
加速精准医疗的前景
针对体液免疫,衔接蛋白UFBP1通过抑制PERK通路来保障浆细胞的发育与抗体的分泌,其缺失会导致抗体产生的障碍。犹素系统在内分泌-免疫交互中发挥了桥梁作用:维持应激反应的平衡,增强雌激素受体的稳定性,影响生殖相关免疫。此外,在胰腺中高表达的犹素系统还保护胰岛β细胞抵御内质网应激诱导的凋亡,揭示其在代谢性疾病中的潜在作用。
该综述首次全面整合了犹素系统在免疫调控中的多维作用,尤其强调了其在肿瘤免疫逃逸、病毒感染策略及自身免疫疾病中的核心功能。值得注意的是,犹素修饰酶(如UFL1、UFSP2)的特异性干预,有望成为打破肿瘤免疫抑制微环境和增强抗病毒免疫应答的新突破口。
周军智教授的团队指出,针对犹素系统的小分子抑制剂(如Compound8)已进入临床前研究,未来可以探索其与现有疗法的协同效应,为精准医疗开辟新的方向。作为广东医科大学的高层次人才,周教授长期专注于新型蛋白翻译后修饰与肿瘤微环境的研究。他的团队在国际期刊上发表了多篇论文,揭示犹素修饰在肿瘤转移、干细胞衰老等领域的调控机制,目前正主持多个项目,包括国家自然科学基金,致力于解码犹素系统的临床应用潜力。
从基础分子机制到复杂疾病网络,犹素系统的免疫调控密码正逐渐被揭示。这一新兴领域不仅重塑了我们对蛋白质修饰与免疫交互的理解,更预示着以犹素修饰为靶点的精准治疗时代即将到来。随着基础研究和转化医学的深入融合,这一“免疫新枢纽”有望成为未来疾病治疗的关键所在。
人生就是博-尊龙凯时,杭州斯达特(www.starter-biocom)致力于为全球生命科学行业提供高品质的抗体、蛋白和试剂盒等产品及研发服务,正在积极推动这一领域的发展。