Structure-guided reprogramming of human cGAS dinucleotide linkage specificity.
Structure-guided reprogramming of human cGAS dinucleotide linkage specificity.
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DOI：
10.1016/j.cell.2014.07.028
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发表时间：
2014-08-28
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Doudna JA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kranzusch PJ;Lee ASY;Wilson SC;Solovykh MS;Vance RE;Berger JM;Doudna JA
环状二核苷酸（CDN）在细菌发病机制和先天免疫中发挥着核心作用。哺乳动物酶 cGAS 合成一种独特的环状二核苷酸 (cGAMP)，其中含有最佳免疫刺激所必需的 2'-5' 磷酸二酯键，但键合特异性的分子基础尚不清楚。在这里，我们证明霍乱弧菌致病因子 DncV 是一种原核 cGAS 样酶，其活性为 cGAS 产生 2'-5' cGAMP 的独特能力提供了机制原理。三种高分辨率晶体结构表明，DncV 和人类 cGAS 在以相反方向进行的连续反应中生成 CDN。我们解释了 2' 和 3' 连接特异性，并通过重新编程人类 cGAS 活性位点以产生 3'-5' cGAMP 来测试该模型，从而选择性刺激细胞中的替代 STING 接头等位基因。这些结果证明了细菌信号传导和哺乳动物先天免疫之间的机械同源性，并解释了活性位点配置如何控制通路特异性信号传导的连锁化学。
Cyclic dinucleotides (CDNs) play central roles in bacterial pathogenesis and innate immunity. The mammalian enzyme cGAS synthesizes a unique cyclic dinucleotide (cGAMP) containing a 2′-5′ phosphodiester linkage essential for optimal immune stimulation, but the molecular basis for linkage specificity is unknown. Here we show that the Vibrio cholerae pathogenicity factor DncV is a prokaryotic cGAS-like enzyme whose activity provides a mechanistic rationale for the unique ability of cGAS to produce 2′-5′ cGAMP. Three high-resolution crystal structures show that DncV and human cGAS generate CDNs in sequential reactions that proceed in opposing directions. We explain 2′ and 3′ linkage specificity, and test this model by reprogramming the human cGAS active site to produce 3′-5′ cGAMP, leading to selective stimulation of alternative STING adaptor alleles in cells. These results demonstrate mechanistic homology between bacterial signaling and mammalian innate immunity and explain how active site configuration controls linkage chemistry for pathway-specific signaling.
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影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1126/science.1244040
发表时间：
2013-09-20
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Li XD;Wu J;Gao D;Wang H;Sun L;Chen ZJ
通讯作者：
Chen ZJ
影响因子：
16
作者：
Inn KS;Gack MU;Tokunaga F;Shi M;Wong LY;Iwai K;Jung JU
通讯作者：
Jung JU
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
8.8
作者：
Kranzusch PJ;Lee AS;Berger JM;Doudna JA
通讯作者：
Doudna JA