近日,药学院青年教师崔东晓博士在国际权威期刊《Advanced Science》(中科院一区TOP期刊,影响因子14.1)上以共同第一作者发表了题为STING COPII ER Export Trafficking and Signaling Primed by Phosphorylation Switches的研究论文。该研究揭示了“磷酸化开关”调控STING蛋白的细胞内转运及下游信号激活,并鉴定出一类中药中广泛分布的苯丙素类化合物,可通过抑制磷酸化STING包装进入COPII囊泡来减弱下游信号激活。这些发现阐明了STING转运机制,并为减轻由 STING信号过度激活引起的自身免疫性疾病提供了潜在治疗策略。

近年来,cGAS-STING通路作为固有免疫应答的重要调控机制受到广泛关注。STING下游信号通路的激活依赖于其从内质网转运至高尔基体的转运过程。虽然目前STING信号通路的激活机制已基本阐明,且其在多种疾病中的作用已有大量报道,但STING下游信号激活为何必须依赖其内质网转运这一关键科学问题,仍然是该领域重要谜题之一。该研究发现:TBK1介导的STING磷酸化不仅调控经典的IRF3招募与激活,更重要的是通过产生两种新型COPII分选信号(pSGME和pFS),使磷酸化STING获得COPII囊泡转运优先性,从而建立磷酸化-转运-信号放大的级联调控机制。从进化角度,灵长类特有的pFS基序可能赋予STING更精细的调控能力。

进一步研究发现,STING的信号激活呈现出明显的时空分隔特征。在COPII囊泡表面,cGAMP诱导的STING寡聚化激活TBK1,但由于IRF3与COPII亚基Sec24竞争结合pS366位点,IRF3的磷酸化被暂时抑制。只有当COPII囊泡脱壳后,IRF3才能在高尔基体被TBK1磷酸化,这种“区室化”激活模式确保了信号传递的精确性和可控性。此外,该研究也发现4-苯基丁酸(4-PBA)及一些中药活性成分如阿魏酸、咖啡酸等苯丙素类化合物,可通过竞争性结合COPII底物识别位点,抑制磷酸化STING转运,这为STING相关自身炎症性疾病的治疗提供了新方向。在中医药中,多种类型的中药具有降低炎症的能力,此研究也部分揭示了中药中广泛分布的苯丙素类化合物具有一定抑制STING信号激活的能力,为此类中药药效成分抗炎活性研究提出了新思路。
此项研究由北京中医药大学生命科学学院牵头,陕西中医药大学药学院中药配伍重点研究室作为共同第一单位合作完成。崔东晓博士主要承担了该研究中STING转运和激活机制的细胞功能学实验和部分生化研究,全程跟进并参与了文章的撰写与修订,为论文共同第一作者。
全文链接https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202503660。