乐投letou生物报路:cGAS-STING通路是掌管鉴别胞质DNA免疫应答的重要通路 1。。。。。。cGAS作为胞质DNA受体，，，，，能够被DNA和/或Mn2+ 激活并利用ATP和GTP合成第二信使2’3’-cGAMP，，，，，后者进一步激活STING并诱导I型滋扰素等细胞因子的产生，，，，，从而介导抗习染/肿瘤免疫反映。。。。。。钻研批注多种病原微生物入侵及各类压力胁迫，，，，，如氧化应激、代谢错乱及DNA危险等都可导致胞质DNA的累积及Mn2+ 浓度的升高，，，，，从而激活cGAS-STING通路。。。。。。因而，，，，，cGAS-STING信号通路在抵抗病原微生物习染、肿瘤及多种免疫有关疾病的产生及医治中都阐扬关键作用。。。。。。

磷脂酰肌醇磷酸（phosphoinositides, PIPs）是组成真核生物细胞膜组分的沉要磷脂（占总磷脂的5-10%），，，，，也是沉要的信号分子 2。。。。。。由于肌醇六元环上D-3，，，，，D-4或D-5位都可产生磷酸化建饰，，，，，因而真核生物中总共存在7种分歧PIP分子。。。。。。PI4P（phosphatydyinositol 4-phosphate）是胞内含量最高的PIP分子，，，，，宽泛散布于各类膜组分，，，，，且在反式高尔基体（trans-Golgi network, TGN）上的含量最高。。。。。。细胞中的PI4P的含量重要受其合成酶PI4Ks (PI4KA, PI4KB, PI4K2A和PI4K2B)和降解酶SAC1的调控。。。。。。PI4P不仅是合成PIP2和PIP3的前体，，，，，也是沉要的信号分子，，，，，在膜泡运输、脂质转运和细胞器状态维持等方面阐扬关键作用。。。。。。

2021年蒋争凡尝试室利用STING自激活突变体诱导细胞殒命的个性，，，，，在HT080细胞中进行了基于CRISPR-Cas9介导的全基因组筛选，，，，，发现高尔基体腔内合成的硫酸化糖胺聚糖（sGAGs）能够通过结合到STING跨膜区的腔内侧，，，，，从而诱导STING的寡聚及激活 3。。。。。。该论文的会商部门提到STING和sGAGs的相互作用受到STING腔内侧pH值的调控，，，，，并由此揣摩STING在pH更低的后高尔基体囊泡（post-Golgi vesicles）中会有更高的活性。。。。。。但是在这个钻研中，，，，，他们没有诠释STING为什么必要及若何转运到后高尔基体囊泡。。。。。。

2023年3月14日，，，，，北京大学性命科学学院蒋争凡尝试室在《Immunity》上以research article大局在线颁发了“ARMH3-mediated recruitment of PI4KB directs Golgi-to-endosome trafficking and activation of the antiviral effector STING”，，，，，报路了ARMH3作为接头蛋白招募PI4KB到STING，，，，，PI4KB通过合成PI4P推进STING从高尔基体到内体的转运（Golgi-to-endosome trafficking）及维持STING激活所必要的脂膜环境（lipid environment），，，，，从而援手STING越发不变高效的激活。。。。。。

本工作首先通过CRISPR-Cas9介导的全基因组筛选在HeLa细胞系中鉴定到一个未知职能的新基因C10ORF76 (别名ARMH3)对STING的激活极度沉要（图一A）。。。。。。ARMH3是一个鲜少被钻研的蛋白，，，，，为数不多的几篇文章暗示了它对于PI4KB阐扬激酶活性来磷酸化磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，，，，，PI）天生PI4P极度沉要。。。。。。免疫荧光尝试发现STING激活后和ARMH3，，，，，PI4KB及PI4P都在反式高尔基体有显著的共定位。。。。。。进一步免疫共沉淀尝试显示，，，，，STING只有在ARMH3存在的情况下和PI4KB有互作（图一B），，，，，批注ARMH3在STING和PI4KB之间起到桥梁作用。。。。。。进一步尝试批注ARMH3别离结合位于STING第二、三跨膜区之间的衔接区域及位于PI4KB激酶结构域中央的衔接区域。。。。。。突变掉STING掌管结合ARMH3的氨基酸或者利用CRISPR-Cas9原位删除PI4KB与ARMH3互作的关键区域（6个氨基酸残基）城市显著减弱cGAS-STING通路的激活。。。。。。这些了局批注ARMH3招募PI4KB对于STING的激活极度关键。。。。。。更沉要的是，，，，，细胞内敲除ARMH3或者原位删除PI4KB结合ARMH3所需的6个氨基酸，，，，，STING在上游通路活化后险些出现齐全的内质网定位，，，，，暗示若是2’3-cGAMP结合后被转运到高尔基体的STING无法被持续转运到后高尔基体囊泡，，，，，将会被细胞内COPI/AP1介导的从高尔基体向内质网的逆向转运运回内质网，，，，，并齐全抑造STING的活化。。。。。。

为了更直接的钻研PI4KB对STING激活的影响，，，，，他们使用雷帕霉素诱导的FKBP和FRB相互作用，，，，，直接招募PI4KB-GFP-FKBP到STING-mCherry-FRB，，，，，并发现招募PI4KB到STING会显著推进STING荟萃体的形成及下游信号通路的激活（图一C），，，，，且这种对于STING通路的激活能力齐全依赖于PI4KB的激酶活性。。。。。。相反，，，，，招募PI4P的磷酸酶SAC1到STING则会抑造STING荟萃体的形成及下游信号通路的激活。。。。。。批注PI4KB通过在STING周围合成PI4P推进STING的激活。。。。。。有趣的是，，，，，SAC1的敲低会引起的细胞内PI4P水平的异常升高，，，，，进而导致STING不依赖于cGAS的自激活。。。。。。TMEM39A是一个自身免疫性疾病有关基因且被报路参加细胞内的PI4P水平的调控 4。。。。。。同样，，，，，TMEM39A的敲低也会导致细胞内PI4P的水平的异常升高及STING的自激活，，，，，该发现有助于理解TMEM39A有关自身免疫疾病的致病机造。。。。。。此表，，，，，SCAP 和NPC1的突变也被报路能够引起细胞内PI4P的水平的异常升高及STING的自激活 5-8，，，，，提醒胞内PI4P水平的异常升高可能是这些基因突变导致STING自激活的共同原因。。。。。。

为了钻研PI4P若何影响STING的激活，，，，，他们对23个PI4P结合蛋白进行了系统性地敲低并发显熹中9个成员的降低表白会使STING的激活严沉受损（图一D）。。。。。。职能分析批注这9个PI4P结合蛋白能够分为两类。。。。。。其中AP-1和GGA2掌管介导高尔基体到内体的膜泡运输。。。。。。由于内体中相对更低的pH值有利于STING与sGAGs的结合，，，，，他们揣摩PI4P 能够通过领导AP-1和GGA2介导的clathrin-coated vesicles (CCVs) 将STING从高尔基体转运到内体从而预防STING被运回内质网，，，，，并且越发强烈激活STING。。。。。。另一类PI4P结合蛋白均为脂质转运蛋白，，，，，其中OSBP和ORPs掌管从内质网向高尔基体或内体转运胆固醇，，，，，CERT掌管神经酰胺从内质网到高尔基体的转运。。。。。。神经酰胺在高尔基体上会在SGSM1的催化下转化为鞘磷脂，，，，，且SGSM1在细胞内的敲除会显著减弱STING的激活，，，，，提醒鞘磷脂而非神经酰胺直接作用于STING。。。。。。通过特异的化学幼分子粉碎胆固醇和鞘磷脂在脂膜上的散布会使STING荟萃体逐步消散并显著抑造STING下游信号通路的激活，，，，，批注胆固醇和鞘磷脂对STING荟萃体的形成和激活极度关键。。。。。。以上了局共同批注PI4P还能够通过脂质转运蛋白维持STING活化所需的脂膜环境进而影响STING的激活。。。。。。此表，，，，，Lyz-Cre介导的Armh3前提敲除幼鼠尝试批注Armh3在机体匹敌DNA病毒习染过程中阐扬关键作用。。。。。。

综上所述，，，，，该钻研发现：1）STING为什么必要脱离及若何脱离高尔基体（后高尔基体转运（post-Golgi trafficking））的分子机造（图二）；；；；；；；2）一个职能未知蛋白ARMH3（可能还拥有GEF活性，，，，，激活膜泡转运中极度沉要的Small GTPase Arf1）在cGAS-STING通路中的沉要作用；；；；；；；3）脂膜环境对STING的活化极度关键；；；；；；；4）细胞内PI4P水平的异常升高能够导致非依赖于cGAS的STING分子自激活（cGAS-independent STING autoactivation）。。。。。。沉要的是，，，，，这种景象在好多脂质代谢错乱的自身免疫病患者中被发现及报路。。。。。。鉴于PI4P在脂质运输及脂质稳态维持中的主题作用，，，，，他们的钻研还提醒STING作为一个潜在的细胞脂质稳态感触器（lipid homeostasis sensor），，，，，可能是细胞内的一种新型危险信号感触器。。。。。。

北京大学生科院博士后方润和蒋启飞为该文章的共同第一作者，，，，，2022级钻研生贾新鲜也为本钻研做出贡献。。。。。。生科院/北大-清华性命科学结合中心的蒋争凡教授为通讯作者。。。。。。本钻研工作得到了国度天然科学基金委、科技部国度沉点基础钻研项目、北京大学“细胞增殖与分化”教育部沉点尝试室及“北大-清华性命科学结合中心”的赞助。。。。。。