항바이러스 신호 전달에 기여하는 경로를 조절하는 것으로 알려진 STING이라는 단백질이 세포 스트레스 제거 및 세포 생존에서도 중요한 역할을 한다는 새로운 논문이 Molecular Cell에 발표되었습니다.
STING이 염증에서 잘 알려진 역할 외에 세포가 스트레스와 손상을 줄이는 데 보호 기능을 가진다는 것은 꽤 놀라운 일이었습니다.”
Jay Xiaojun Tan, Ph.D., 선임 저자, 피츠버그 대학교 및 UPMC 노화 연구소 및 Pitt의 세포 생물학과 조교수
“우리의 발견은 STING의 두 가지 기능의 균형이 세포 건강에 중요하며 노화 관련 질환의 치료제 개발에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다,”라고 최초 저자 Bo Lv 박사, Tan 연구실의 박사후 연구원이 덧붙였습니다.
건강한 인간 세포에서 DNA는 핵과 미토콘드리아 안에 포장되어 있습니다. DNA가 세포의 액체 구성 요소인 세포질로 누출되면 뭔가 잘못되었다는 것을 의미합니다.
“세포질 DNA는 감염, 세포 스트레스, 암 및 기타 질병과 관련된 위험 신호입니다,”라고 Tan이 설명했습니다. “세포는 세포질에서 DNA를 감지하는 경고 시스템을 가지고 있으며, 이는 STING의 활성화를 포함하고, 이는 이러한 위협에 대항하기 위해 필요한 염증을 조정합니다.”
STING 매개 염증의 짧은 발작이 중요한 반면, 일부 사람들에서는 이 경로가 만성적으로 “켜져” 있는 상태가 있으며, 이는 신경퇴행 및 다른 노화 관련 질병과 정상 노화와 연결되어 있습니다.
다양한 스트레스에 대한 STING 활성화의 잠재적 이점을 더 알기 위해 Tan과 그의 팀은 세포 내 단백질의 전체 세트를 분석했습니다. 그들은 STING이 활성화되면 TFEB와 TFE3라는 두 개의 전사 인자가 세포의 핵으로 이동하여 더 많은 리소좀을 생산하는 유전자를 활성화한다는 것을 발견했습니다.
“리소좀은 손상된 물질을 정리하는 세포 프로세스인 자가 포식을 수행하는 세포 소기관이며, 거의 청소 또는 재활용 시스템처럼 작용합니다,”라고 Tan이 말했습니다. “STING의 활성화에 반응하여 세포는 TFEB와 TFE3를 사용하여 더 많은 리소좀을 생성하고 자가 포식을 증가시켰습니다.”
리소좀과 자가 포식은 모두 수명 및 건강 기간, 즉 사람이 건강한 기간과 긴밀하게 연결되어 있어 STING의 이러한 보호 기능이 건강한 노화에 중요함을 시사합니다.
STING 차단 치료법은 현재 노화 관련 질병의 맥락에서 탐구되고 있지만, Tan에 따르면, 새로운 발견은 이 전략을 재고해야 한다고 제안합니다. 그 이유는 STING의 자가 포식/리소좀 촉진 기능도 차단되기 때문입니다. 대신, STING 아래의 염증 경로의 구성 요소를 선택적으로 표적하는 것이 더 나은 접근이 될 수 있습니다. 왜냐하면 이렇게 하면 단백질의 유익한 기능을 보존할 수 있기 때문입니다.
특히 TFEB와 TFE3는 동물계 전반에 걸쳐 존재하여 STING 유발 자가 포식-리소좀 경로가 염증 기능보다 더 진화적으로 오래되었음을 나타냅니다. 염증 기능은 척추동물에서만 발견됩니다.
STING의 새롭게 발견된 기능은 세포가 품질 관리를 유지하고 비정상적인 물질을 제거하며 세포 스트레스를 관리하는 오래된 방법일 수 있습니다.
Tan은 STING을 활성화하는 미세한 세포 스트레스가 리소좀 품질과 자가 포식 반응을 유지하는 데 중요할 수 있다고 가정했습니다. 마치 운동이 우리의 신체를 도전시켜 건강을 개선하는 것과 같습니다.
“우리가 정기적으로 운동을 할 때, 우리는 근육에 물리적 손상을 주고, 이는 과도한 회복을 유도하는 수리 시스템을 촉발하여 궁극적으로 근육을 만듭니다,”라고 그는 말했습니다. “일반적으로 미세한 스트레스로 세포를 도전시키는 것이 자가 포식 활동을 포함한 스트레스 응답 시스템을 증진시키고, 노화 관련 질병을 지연시키며 건강 기간을 개선하는 데 도움이 될 수 있을지 이해하고 싶습니다.”
이 연구의 다른 저자들은 피츠버그 대학교의 William Dion, Haoxiang Yang, Jinrui Xun, M.D., Bokai Zhu, Ph.D.; 미네소타 대학교의 Do-Hyung Kim, Ph.D.입니다.
이 작업은 부분적으로 미국 국립 보건원(NIH) 일반 의학 과학 연구소(R35GM150506 및 R35GM130353) 및 NIh 노화 연구소(K01AG075142)의 지원을 받았습니다.
출처:
저널 참고:
Lv, B., et al. (2024). STING의 리소좀 생합성에서 TBK1 비의존적 원시 기능. Molecular Cell. doi.org/10.1016/j.molcel.2024.08.026.
