免疫センサーの機能を左右する遺伝子変異の規則性を解明 (Mapping the hidden rules of a key immune sensor)

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2026-06-29 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

ローザンヌ連邦工科大学の研究チームは、自然免疫の中核タンパク質であるSTING(Stimulator of Interferon Genes)の機能を網羅的に解析し、免疫応答を制御する新たな分子メカニズムを明らかにした。研究では「ディープ・ミューテーショナル・スキャニング」を用いて、STINGのほぼすべての単一アミノ酸置換変異を作製・解析し、Ⅰ型インターフェロン産生と非古典的オートファジーへの影響を評価した。さらにクライオ電子顕微鏡解析により、過剰活性化変異がSTINGを異なる活性状態へ導く構造変化を解明した。その結果、STINGは単純なオン・オフスイッチではなく、タンパク質内の複数領域が異なる免疫機能を独立して制御していること、また一部の変異はインターフェロン応答のみ、あるいはオートファジーのみを選択的に変化させることが判明した。本研究は、炎症性疾患、自己免疫疾患、がん、希少免疫疾患の原因変異の理解を深めるとともに、STINGを標的とする精密医療や新規免疫療法の開発に重要な基盤を提供する。

<関連情報>

STING誘導免疫の変異ランドスケープ The mutational landscape of STING-induced immunity

Bing Zhang,Pengbiao Xu,Yu Meng,Laure Gallay,François Lestelle,Hélène Morel,Marie-Louise Frémond,Bruno E. Correia & Andrea Ablasser
Nature  Published:24 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10685-3

免疫センサーの機能を左右する遺伝子変異の規則性を解明 (Mapping the hidden rules of a key immune sensor)

Abstract

Stimulator of interferon genes (STING) is an evolutionary conserved immune signalling protein with key roles in host defence, cancer, senescence and inflammation1,2,3. Downstream of STING, type I interferon, inflammatory cytokine signalling and non-canonical autophagy are governed by a multilayered mechanism integrating ligand-induced structural transitions, protein–protein interactions and coordinated intracellular trafficking4,5,6,7,8,9,10,11,12,13. Despite its central role in immunity and relevance as therapeutic target14, the sequence elements that govern STING (in)activation in cells remain incompletely understood. Here we developed a massively parallel assay to systematically chart the sequence-function landscape of STING. Profiling thousands of single amino-acid variants, we identified structural and functional determinants that shape the immunostimulatory capacity of STING and its ability to translate ligand recognition into distinct signalling outputs. Cryogenic-electron microscopy structures of select STING hyperactive variants revealed new regulatory principles dictating conformational transition from inactive to signalling-competent states of STING. Mutational effects are widespread across the functional landscape and can sensitize STING towards the natural ligand 2′3′-cGAMP15,16,17,18 or decouple interferon induction from non-canonical autophagy, demonstrating a diversity of possible responses that can be accessed through single point substitutions. Finally, our data showed the clinical and evolutionary relevance of naturally occurring STING protein variants. Collectively, these findings define molecular principles that tune STING activity and chart the landscape of its functional potential across immune contexts.

細胞遺伝子工学
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