イソシアン酸が抗炎症代謝物として同定される(Isocyanic Acid Identified as Anti-inflammatory Metabolite)

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2025-03-11 中国科学院(CAS)

中国科学院生物物理研究所の研究チームは、酵素LACC1が合成するイソシアン酸(ICA)が、NLRP3インフラマソームの活性を阻害し、炎症反応を抑制することを発見しました。LPS刺激によりICA産生が促進され、NLRP3のリジン593をカルバモイル化し、NEK7との相互作用を妨げることでインフラマソームの形成を抑制。LACC1ノックアウトやNLRP3のK593変異は炎症の増強と関連しており、ICAが自然の炎症抑制因子であることが示されました。この研究は、NLRP3関連疾患の新たな治療戦略に貢献する可能性があります。

<関連情報>

イソシアン酸を介したNLRP3のカルバモイル化は、NLRP3とNEK7の相互作用を低下させ、インフラマソームの活性化を制限する Isocyanic acid–mediated NLRP3 carbamoylation reduces NLRP3-NEK7 interaction and limits inflammasome activation

Zhenxing Zhang, Chao Chen, Caiyun Liu, Pengkai Sun, […], and Xinjian Li
Science Advances  Published:7 Mar 2025

Abstract

Isocyanic acid, as a reactive metabolite synthesized by the enzyme LACC1, can carbamoylate the ε-amino group of lysine residues in proteins. However, the role of isocyanic acid in inflammatory response remains elusive. Herein, we reveal that lipopolysaccharide stimulation increases LACC1-dependent isocyanic acid production, which attenuates inflammation by limiting the NLRP3 inflammasome activation in macrophages primed with lipopolysaccharide for 8 hours. Mechanistically, isocyanic acid directly carbamoylates NLRP3 at lysine-593 to disrupt NLRP3-NEK7 interaction, a key step in assembly of active NLRP3 inflammasome. Abrogation of isocyanic acid biosynthesis by LACC1/Lacc1 knockout or expression of K593 carbamoylation (K593ca)–deficient NLRP3 mutant promotes macrophagic inflammatory response in vitro. Furthermore, Lacc1-/- mice and mice harboring K593ca-deficient NLRP3 mutation manifest exacerbated inflammatory response in vivo. Hence, our findings identify isocyanic acid as an endogenous immunoregulatory metabolite that limits NLRP3-driven inflammation and provide valuable insights into the regulation of NLRP3 inflammasome activation, governed by metabolites.

医療・健康
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