更新于：2024-11-01

CUL4A

更新于：2024-11-01

基本信息

别名

CUL-4A、CUL4A、cullin 4A

+ [1]

简介

Core component of multiple cullin-RING-based E3 ubiquitin-protein ligase complexes which mediate the ubiquitination of target proteins (PubMed:14578910, PubMed:15811626, PubMed:15548678, PubMed:15448697, PubMed:14739464, PubMed:16678110, PubMed:17041588, PubMed:24209620, PubMed:30166453, PubMed:33854232, PubMed:33854239). As a scaffold protein may contribute to catalysis through positioning of the substrate and the ubiquitin-conjugating enzyme (PubMed:14578910, PubMed:15811626, PubMed:15548678, PubMed:15448697, PubMed:14739464, PubMed:16678110, PubMed:17041588, PubMed:24209620). The E3 ubiquitin-protein ligase activity of the complex is dependent on the neddylation of the cullin subunit and is inhibited by the association of the deneddylated cullin subunit with TIP120A/CAND1 (PubMed:14578910, PubMed:15811626, PubMed:15548678, PubMed:15448697, PubMed:14739464, PubMed:16678110, PubMed:17041588, PubMed:24209620). The functional specificity of the E3 ubiquitin-protein ligase complex depends on the variable substrate recognition component (PubMed:14578910, PubMed:15811626, PubMed:15548678, PubMed:15448697, PubMed:14739464, PubMed:16678110, PubMed:17041588, PubMed:24209620). DCX(DET1-COP1) directs ubiquitination of JUN (PubMed:14739464). DCX(DDB2) directs ubiquitination of XPC (PubMed:15811626). DCX(DDB2) ubiquitinates histones H3-H4 and is required for efficient histone deposition during replication-coupled (H3.1) and replication-independent (H3.3) nucleosome assembly, probably by facilitating the transfer of H3 from ASF1A/ASF1B to other chaperones involved in histone deposition (PubMed:16678110, PubMed:17041588, PubMed:24209620). DCX(DTL) plays a role in PCNA-dependent polyubiquitination of CDT1 and MDM2-dependent ubiquitination of p53/TP53 in response to radiation-induced DNA damage and during DNA replication (PubMed:14578910, PubMed:15548678, PubMed:15448697). DCX(DTL) directs autoubiquitination of DTL (PubMed:23478445). In association with DDB1 and SKP2 probably is involved in ubiquitination of CDKN1B/p27kip (PubMed:16537899). Is involved in ubiquitination of HOXA9 (PubMed:14609952). The DDB1-CUL4A-DTL E3 ligase complex regulates the circadian clock function by mediating the ubiquitination and degradation of CRY1 (PubMed:26431207). A number of DCX complexes (containing either TRPC4AP or DCAF12 as substrate-recognition component) are part of the DesCEND (destruction via C-end degrons) pathway, which recognizes a C-degron located at the extreme C terminus of target proteins, leading to their ubiquitination and degradation (PubMed:29779948). The DCX(AMBRA1) complex is a master regulator of the transition from G1 to S cell phase by mediating ubiquitination of phosphorylated cyclin-D (CCND1, CCND2 and CCND3) (PubMed:33854232, PubMed:33854239). The DCX(AMBRA1) complex also acts as a regulator of Cul5-RING (CRL5) E3 ubiquitin-protein ligase complexes by mediating ubiquitination and degradation of Elongin-C (ELOC) component of CRL5 complexes (PubMed:30166453). With CUL4B, contributes to ribosome biogenesis (PubMed:26711351).

关联

项与 CUL4A 相关的药物

RGN-1538

靶点

CUL4A

作用机制

CUL4A inhibitors

在研机构

Repairogen Corp.

原研机构

Repairogen Corp.

在研适应症

皮肤损伤

非在研适应症-

最高研发阶段临床前

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

RGN-1534

靶点

CUL4A

作用机制

CUL4A inhibitors

在研机构

Repairogen Corp.

原研机构

Repairogen Corp.

在研适应症

皮肤损伤

非在研适应症-

最高研发阶段临床前

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

RGN-1518

靶点

CUL4A

作用机制

CUL4A inhibitors

在研机构

Repairogen Corp.

原研机构

Repairogen Corp.

在研适应症

皮肤损伤

非在研适应症-

最高研发阶段临床前

首次获批国家/地区-

首次获批日期1800-01-20

100 项与 CUL4A 相关的临床结果

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100 项与 CUL4A 相关的转化医学

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0 项与 CUL4A 相关的专利（医药）

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399

项与 CUL4A 相关的文献（医药）

2024-09-01·Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer

Cullin-RING Ligase 4 in Cancer: Structure, Functions, and Mechanisms

Review

作者: Cheng, Jingyi ; Bin, Xin ; Tang, Zhangui

Cullin-RING ligase 4 (CRL4) has attracted enormous attentions because of its extensive regulatory roles in a wide variety of biological and pathological events, especially cancer-associated events. CRL4 exerts pleiotropic effects by targeting various substrates for proteasomal degradation or changes in activity through different internal compositions to regulate diverse events in cancer progression. In this review, we summarize the structure of CRL4 with manifold compositional modes and clarify the emerging functions and molecular mechanisms of CRL4 in a series of cancer-associated events.

2024-07-01·Developmental Dynamics

Denticleless E3 ubiquitin protein ligase (DTL) maintains the proliferation and differentiation of epidermis and hair follicles during skin development

Article

作者: Tang, Weibo ; Liu, Li ; Sun, Ruizhen ; Lin, Yanhui ; Wang, Zhendong ; Huang, Peijun ; Duan, Lian ; Jia, Chonghui ; Shen, Jingling

AbstractBackgroundA precise balance between the proliferation and differentiation of epidermal progenitors is required to achieve the barrier function during the development of epidermis. During the entire process of skin development, the newly formed basal layer cells divide, differentiate, and migrate outward to the surface of the skin, which is tightly regulated by a series of events related to cell cycle progression. The CRL4DTL complex (Cullin 4 RING ligase, in association with the substrate receptor DTL) has long emerged as a master regulator in various cellular processes, which mediates the degradation of key cell cycle proteins. However, the roles of DTL in regulating epidermal morphogenesis during skin development remain unclear.ResultsWe showed that DTL deficiency in epidermal progenitor cells leads to defects in epidermal stratification and loss of hair follicles accompanied by reduced epidermal progenitor cells and disturbed cell cycle progression during skin development. Transcriptome analysis revealed that p53 pathway is activated in DTL‐depleted epidermal progenitor cells. The apoptosis of epidermal cells showed in DTL deficiency mice is rescued by the absence of p53, but the proliferation and differentiation defects were p53‐independent.ConclusionOur findings indicate that DTL plays a vital role in epidermal malformation during skin development.

2024-05-01·Molecular and Cellular Biochemistry

CUL4A silencing attenuates cervical carcinogenesis and improves Cisplatin sensitivity

Article

作者: Bharti, Hina ; Sarkar, Debi P ; Atri, Yama ; Nag, Alo ; Sahani, Nandini

CUL4A is an ubiquitin ligase deregulated in numerous pathologies including cancer and even hijacked by viruses for facilitating their survival and propagation. However, its role in Human papilloma virus (HPV)-mediated cervical carcinogenesis remains elusive. The UALCAN and GEPIA datasets were analyzed to ascertain the transcript levels of CUL4A in cervical squamous cell carcinoma and endocervical adenocarcinoma (CESC) patients. Subsequently, various biochemical assays were employed to explore the functional contribution of CUL4A in cervical carcinogenesis and to shed some light on its involvement in Cisplatin resistance in cervical cancer. Our UALCAN and GEPIA datasets analyses reveal elevated CUL4A transcript levels in cervical squamous cell carcinoma and endocervical adenocarcinoma (CESC) patients that correlate with adverse clinicopathological parameters such as tumor stage and lymph node metastasis. Kaplan-Meier plot and GEPIA assessment depict poor prognosis of CESC patients having high CUL4A expression. Varied biochemical assays illustrate that CUL4A inhibition severely curtails hallmark malignant properties such as cellular proliferation, migration, and invasion of cervical cancer cells. We also show that CUL4A knockdown in HeLa cells causes increased susceptibility and better apoptotic induction toward Cisplatin, a mainstay drug used in cervical cancer treatment. More interestingly, we find reversion of Cisplatin-resistant phenotype of HeLa cells and an augmented cytotoxicity towards the platinum compound upon CUL4A downregulation. Taken together, our study underscores CUL4A as a cervical cancer oncogene and illustrates its potential as a prognosis indicator. Our investigation provides a novel avenue in improving current anti-cervical cancer therapy and overcoming the bottle-neck of Cisplatin resistance.

项与 CUL4A 相关的新闻（医药）

2024-04-07

·精准药物

我们离理性设计分子胶还有多远

今天为大家介绍一篇工作，是二月份发表在Nature上的“分子内二价胶水”的文章。通讯作者是邓迪大学的Alessio Ciulli教授和奥地利科学院分子医学研究中心的Georg E. Winter教授。Ciulli课题组关注蛋白-蛋白相互作用（PPI）中的化学生物学、结构生物学问题，尤其关注小分子化合物对于PPI的调节。Winter课题组关注小分子调控蛋白质降解，尤其是不可成药靶点的降解。——正文——故事还要从Indisulam讲起。2017年，磺酰胺类化合物Indisulam登上Science1，它介导CUL4A/BDCAF15与RBM39的互作，导致RMB39被泛素化，最终被降解（图1）。图1. 磺胺类药物诱导RBM39与CUL4A/BDCAF15形成复合物E7820是Indisulam的类似物，它也可以诱导RBM39与CUL4A/BDCAF15形成复合物（图2）2。图2. A）Indisulam及E7820结构 B) BM39-E7820-DCAF15复合物结构一些将E7820作为E3连接酶底物受体binder进行PROTAC分子设计的尝试没有取得很好的结果，靶蛋白降解效率很低。但是， E7820与(+)-JQ1（JQ1是BRD4配体，在分子胶设计领域非常常用）通过刚性Linker连接的融合分子——IBG1，活性很强，降解BRD4的DC50达到0.15 nM(图3)。图3. IBG1结构及IBG1降解BRD4但该分子并不通过DCAF15发挥作用（图4）。图4. 敲除DCAF15并不影响IBG1发挥作用通过FACS-based CRISPR–Cas9 screens，作者发现CRL4DCAF16 复合物中的组分与IBG1给药后BRD4稳定性有较强相关性。图5. FACS-based CRISPR–Cas9 screens流程示意图作者进一步证明，敲除DCAF16、DDB1消除了IBG1降解BRD4的能力。按照一般的思路，那应该是形成了BRD4-IBG1-DCAF16三元复合物，导致BRD4泛素化，然后被降解。但是E7820衍生物1a,1b,1c,1d并没有拮抗IBG1诱导的BRD4降解（图6A），证明E7820片段不是扮演PROTAC中E3连接酶binder的角色；而JQ1的衍生物1e,1f,1g也没有降解BRD2/4的能力（图6B），说明完整的E7820结构是降解所必需的。综上所述，IBG1分子发挥功能的机制与PROTAC不同。图6. A）E7820衍生物结构 B）JQ1衍生物结构这篇文章最神奇的部分到了，在此之前先看BRD4的结构（图7）。BRD4有两个Bromodomain（BD1和BD2），而JQ1跟这两个结构域都有纳摩尔级的结合力3。以往研究Bromodomain抑制剂及其复合物结构的时候，通常只会用单个的BD 1domain或者BD2 domain。图7. 鼠BRD4结构（与人高度一致）4但这篇文章截取了BD1-NLS-BD2这一段进行研究，后文将该截短体称为BRD4Tandem。作者发现DCAF16与BRD4Tandem有着天然的亲和力，IBG1的加入增强了DCAF16-的结合，也改变了结合模式，结合由焓驱动转变为熵驱动（图8）。图8. d）DCAF16滴定BRD4Tandem a）DCAF16滴定BRD4Tandem-IBG1紧接着作者证明了BD1/2同时存在是IBG1发挥作用的基础，也解出了BRD4Tandem-IBG1-DCAF16-DDB1的复合物结构（图9）。尺寸排阻色谱证明IBG1将BRD4Tandem拉紧；电镜结构表明IBG1与BRD4Tandem互作后形成一个新的疏水界面，DCAF16主要通过疏水作用与该界面互作。这也解释了为什么在IBG1存在时，DCAF16与BRD4Tandem的互作由熵驱动。图9. 冷冻电镜结构PDB ID 8OV6同时，复合物结构也表明JQ1占据了BD2 domain，E7820片段占据了BD1 domain。在此之前也有过磺酰胺结构的Bromodomain抑制剂被报道，将以前结构中的抑制剂与E7820片段叠合，发现他们采取类似的构象(图10)。但磺胺片段与Bromodomain的结合力远弱于JQ1。图10. 其他磺胺类抑制剂晶体结构中的pose与本研究中的E7820叠合图，E7820为黄色作者猜想将两个强Bromodomain抑制剂通过类似的方式组装起来，可能会达到更好的效果（图11）。图11. 作者设计的分子胶（IBG2,IBG3）IBG3的活性确实强于原始分子IBG1，降解BRD4的EC50达到了6.7 pM，三元复合物形成的ΔG绝对值更大。但以往也有人做过类似的二价Bromodomain抑制剂（图12），抑制效果很强，但并没有降解BRD4的能力。他们与IBG3的区别主要有三点：1）连接链为柔性，2）连接链与JQ1连接的位置不同，3）连接链长度不同。具体是哪个因素更重要，还需要后续深入地探讨。图12. 二价Bromodomain抑制剂作者在专利中还发现类似的结构——IBG4（图13），该化合物也能降解BRD4，机制与IBG1类似，但是IBG4降解BRD4依赖DCAF11,而不是DCAF16，且DCAF11和16在结构上相似性较小。图13. IBG4结构——小结——这篇文章无疑是成功的，他们首次发现分子内二价胶水，拓宽了分子胶类型，并成功理性设计出皮摩尔级的分子内二价胶（IBG1→IBG3）。更难能可贵的是它也带给我们启示和思考，除了VHL/CRBN配体外，慎重选择新出现的binder，如E7820。双功能分子设计看似简单，实则不然。本篇内容就是从DCAF15→DCAF16→DCAF11，过程曲折。关于合理设计分子胶/双功能分子，有人认为蛋白与E3底物受体间的弱结合或许是分子胶必须的，有人则不这么认为，该工作的结果是倾向于前者的。最近分子胶领域的工作喜欢展示自己的分子设计策略5，但这篇文章提醒我们，要严谨的验证自己设想的机制。分子胶理性设计还是一片蓝海！参考文献：1 Han, T. et al. Anticancer sulfonamides target splicing by inducing RBM39 degradation via recruitment to DCAF15. Science 356 (2017). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1126/science.aal37552 Du, X. et al. Structural Basis and Kinetic Pathway of RBM39 Recruitment to DCAF15 by a Sulfonamide Molecular Glue E7820. Structure 27, 1625-1633.e1623 (2019). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.str.2019.10.0053 Filippakopoulos, P. et al. Selective inhibition of BET bromodomains. Nature 468, 1067-1073 (2010). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/nature095044 Weissman, J. D. et al. The intrinsic kinase activity of BRD4 spans its BD2-B-BID domains. J. Biol. Chem. 297 (2021). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.jbc.2021.1013265 Gourisankar, S. et al. Rewiring cancer drivers to activate apoptosis. Nature 620, 417-425 (2023). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41586-023-06348-2本文介绍的工作：Hsia, O., Hinterndorfer, M., Cowan, A.D. et al. Targeted protein degradation via intramolecular bivalent glues. Nature 627, 204–211 (2024). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41586-024-07089-6作者：任宇浩审稿：程北溟编辑：黄志贤声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！长按关注本公众号粉丝群/投稿/授权/广告等请联系公众号助手觉得本文好看，请点这里↓

蛋白降解靶向嵌合体基因疗法

2024-04-07

·GoDesign

【分子设计】我们离理性设计分子胶还有多远

今天为大家介绍一篇工作，是二月份发表在Nature上的“分子内二价胶水”的文章。通讯作者是邓迪大学的Alessio Ciulli教授和奥地利科学院分子医学研究中心的Georg E. Winter教授。Ciulli课题组关注蛋白-蛋白相互作用（PPI）中的化学生物学、结构生物学问题，尤其关注小分子化合物对于PPI的调节。Winter课题组关注小分子调控蛋白质降解，尤其是不可成药靶点的降解。——正文——故事还要从Indisulam讲起。2017年，磺酰胺类化合物Indisulam登上Science1，它介导CUL4A/BDCAF15与RBM39的互作，导致RMB39被泛素化，最终被降解（图1）。图1. 磺胺类药物诱导RBM39与CUL4A/BDCAF15形成复合物E7820是Indisulam的类似物，它也可以诱导RBM39与CUL4A/BDCAF15形成复合物（图2）2。图2. A）Indisulam及E7820结构 B) BM39-E7820-DCAF15复合物结构一些将E7820作为E3连接酶底物受体binder进行PROTAC分子设计的尝试没有取得很好的结果，靶蛋白降解效率很低。但是， E7820与(+)-JQ1（JQ1是BRD4配体，在分子胶设计领域非常常用）通过刚性Linker连接的融合分子——IBG1，活性很强，降解BRD4的DC50达到0.15 nM(图3)。图3. IBG1结构及IBG1降解BRD4但该分子并不通过DCAF15发挥作用（图4）。图4. 敲除DCAF15并不影响IBG1发挥作用通过FACS-based CRISPR–Cas9 screens，作者发现CRL4DCAF16 复合物中的组分与IBG1给药后BRD4稳定性有较强相关性。图5. FACS-based CRISPR–Cas9 screens流程示意图作者进一步证明，敲除DCAF16、DDB1消除了IBG1降解BRD4的能力。按照一般的思路，那应该是形成了BRD4-IBG1-DCAF16三元复合物，导致BRD4泛素化，然后被降解。但是E7820衍生物1a,1b,1c,1d并没有拮抗IBG1诱导的BRD4降解（图6A），证明E7820片段不是扮演PROTAC中E3连接酶binder的角色；而JQ1的衍生物1e,1f,1g也没有降解BRD2/4的能力（图6B），说明完整的E7820结构是降解所必需的。综上所述，IBG1分子发挥功能的机制与PROTAC不同。图6. A）E7820衍生物结构 B）JQ1衍生物结构这篇文章最神奇的部分到了，在此之前先看BRD4的结构（图7）。BRD4有两个Bromodomain（BD1和BD2），而JQ1跟这两个结构域都有纳摩尔级的结合力3。以往研究Bromodomain抑制剂及其复合物结构的时候，通常只会用单个的BD 1domain或者BD2 domain。图7. 鼠BRD4结构（与人高度一致）4但这篇文章截取了BD1-NLS-BD2这一段进行研究，后文将该截短体称为BRD4Tandem。作者发现DCAF16与BRD4Tandem有着天然的亲和力，IBG1的加入增强了DCAF16-的结合，也改变了结合模式，结合由焓驱动转变为熵驱动（图8）。图8. d）DCAF16滴定BRD4Tandem a）DCAF16滴定BRD4Tandem-IBG1紧接着作者证明了BD1/2同时存在是IBG1发挥作用的基础，也解出了BRD4Tandem-IBG1-DCAF16-DDB1的复合物结构（图9）。尺寸排阻色谱证明IBG1将BRD4Tandem拉紧；电镜结构表明IBG1与BRD4Tandem互作后形成一个新的疏水界面，DCAF16主要通过疏水作用与该界面互作。这也解释了为什么在IBG1存在时，DCAF16与BRD4Tandem的互作由熵驱动。图9. 冷冻电镜结构PDB ID 8OV6同时，复合物结构也表明JQ1占据了BD2 domain，E7820片段占据了BD1 domain。在此之前也有过磺酰胺结构的Bromodomain抑制剂被报道，将以前结构中的抑制剂与E7820片段叠合，发现他们采取类似的构象(图10)。但磺胺片段与Bromodomain的结合力远弱于JQ1。图10. 其他磺胺类抑制剂晶体结构中的pose与本研究中的E7820叠合图，E7820为黄色作者猜想将两个强Bromodomain抑制剂通过类似的方式组装起来，可能会达到更好的效果（图11）。图11. 作者设计的分子胶（IBG2,IBG3）IBG3的活性确实强于原始分子IBG1，降解BRD4的EC50达到了6.7 pM，三元复合物形成的ΔG绝对值更大。但以往也有人做过类似的二价Bromodomain抑制剂（图12），抑制效果很强，但并没有降解BRD4的能力。他们与IBG3的区别主要有三点：1）连接链为柔性，2）连接链与JQ1连接的位置不同，3）连接链长度不同。具体是哪个因素更重要，还需要后续深入地探讨。图12. 二价Bromodomain抑制剂作者在专利中还发现类似的结构——IBG4（图13），该化合物也能降解BRD4，机制与IBG1类似，但是IBG4降解BRD4依赖DCAF11,而不是DCAF16，且DCAF11和16在结构上相似性较小。图13. IBG4结构——小结——这篇文章无疑是成功的，他们首次发现分子内二价胶水，拓宽了分子胶类型，并成功理性设计出皮摩尔级的分子内二价胶（IBG1→IBG3）。更难能可贵的是它也带给我们启示和思考，除了VHL/CRBN配体外，慎重选择新出现的binder，如E7820。双功能分子设计看似简单，实则不然。本篇内容就是从DCAF15→DCAF16→DCAF11，过程曲折。关于合理设计分子胶/双功能分子，有人认为蛋白与E3底物受体间的弱结合或许是分子胶必须的，有人则不这么认为，该工作的结果是倾向于前者的。最近分子胶领域的工作喜欢展示自己的分子设计策略5，但这篇文章提醒我们，要严谨的验证自己设想的机制。分子胶理性设计还是一片蓝海！参考文献：1 Han, T. et al. Anticancer sulfonamides target splicing by inducing RBM39 degradation via recruitment to DCAF15. Science 356 (2017). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1126/science.aal37552 Du, X. et al. Structural Basis and Kinetic Pathway of RBM39 Recruitment to DCAF15 by a Sulfonamide Molecular Glue E7820. Structure 27, 1625-1633.e1623 (2019). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.str.2019.10.0053 Filippakopoulos, P. et al. Selective inhibition of BET bromodomains. Nature 468, 1067-1073 (2010). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/nature095044 Weissman, J. D. et al. The intrinsic kinase activity of BRD4 spans its BD2-B-BID domains. J. Biol. Chem. 297 (2021). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.jbc.2021.1013265 Gourisankar, S. et al. Rewiring cancer drivers to activate apoptosis. Nature 620, 417-425 (2023). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41586-023-06348-2本文介绍的工作：Hsia, O., Hinterndorfer, M., Cowan, A.D. et al. Targeted protein degradation via intramolecular bivalent glues. Nature 627, 204–211 (2024). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41586-024-07089-6作者：任宇浩审稿：程北溟编辑：黄志贤GoDesignID：Molecular_Design_Lab（扫描下方二维码可以订阅哦！）

蛋白降解靶向嵌合体基因疗法

2024-03-19

·今日头条

今日Cell：国内团队发现新肠道激素，连起肠肝轴胆固醇代谢调控

03月19日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：肠肝轴，胆固醇，免疫耐受，IL-22，肠道应激，阿司匹林，IBD，肠脑轴，乳糜泻，Novonesis，Slimbiotics，i-Health，英赛飞影，海南三叶制药厂，百奥泰。该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。国内团队Cell：发现调控胆固醇代谢的新肠道激素 Cell——[64.5] ① 清华大学王一国、南方医科大学南方医院张惠杰与团队研究发现了一种新肠道激素Cholesin（肠抑脂素），其具有抑制肝脏胆固醇合成、降低血液胆固醇水平的作用；② Cholesin由此前功能未知的基因编码（人类 C7orf50 ，小鼠 3110082I17Rik ）；③ 肠道的胆固醇吸收可诱导Cholesin生成，肠细胞中，NPC1L1介导的胆固醇摄取促进Cholesin分泌；④ SNP变异rs1007765（位于 Cholesin 基因3'端附近）能上调 Cholesin 表达，并与人类血浆胆固醇水平呈负相关；⑤ 机制上，Cholesin进入肝脏后，通过结合孤儿G蛋白偶联受体GPr146，抑制cAMP/PKA-ERK1/2信号通路，从而抑制肝脏中SREBP2控制的胆固醇合成，减少极低密度脂蛋白分泌，降低血浆胆固醇水平；⑥ Cholesin治疗可改善模型小鼠血脂和动脉粥样硬化，与他汀类药物联用效果更佳；⑦ 因此，肠道胆固醇吸收通过Cholesin-GPR146轴抑制肝脏胆固醇合成，为治疗相关疾病提供了新思路。【原文信息】 A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism 2024-03-18 , doi: 10.1016/j.cell.2024.02.024 Science子刊：肠道细菌衍生的血清素促进生命早期的免疫耐受 Science Immunology——[24.8] ① 本研究揭示了特定肠道细菌通过增加血清素的可用性，在新生儿肠道中塑造T细胞对膳食抗原和共生菌的反应，从而促进早期生命中的免疫耐受；② 新生儿肠道中富含包括血清素在内的神经递质，且特定细菌直接产生血清素，并通过下调单胺氧化酶A以限制血清素的分解；③ 血清素直接作用于T细胞，增加细胞内吲哚-3-乙醛并抑制mTOR激活，从而促进调节性T细胞的分化；④ 新生小鼠口服血清素可产生T细胞介导的针对膳食抗原和共生菌的长期特异性免疫耐受；⑤ 本研究表明新生儿肠道细菌衍生的血清素在生命早期免疫耐受中的关键作用。【原文信息】 Gut bacteria-derived serotonin promotes immune tolerance in early life 2024-03-15 , doi: 10.1126/sciimmunol.adj4775 Nature子刊：IL-22如何调节肠道，改善肥胖相关代谢紊乱？ Nature Communications——[16.6] ① 通过构建肠上皮、肝脏和白色脂肪组织（WAT）特异性Il22ra1敲除小鼠，研究组织特异性IL-22RA1信号在介导长期高脂饮食（HFD）驱动的代谢紊乱中的重要性；② 肠上皮和肝脏特异性IL-22RA1信号可提全身高性的糖代谢；③ 肠道IL-22RA1信号以菌群依赖方式介导肝脏和WAT代谢；④ 颤杆菌属与WAT炎症增加有关，并由表达Mmp12的巨噬细胞引起；⑤ 机制上，IL-22及其诱导的IL-18调控肠道脂质代谢基因的转录，而潘氏细胞特异性IL-22RA1信号部分介导HFD后的全身性糖代谢；⑥ 本研究揭示了肠道特异性IL-22RA1信号在调节肠道代谢及缓解系统性肥胖相关疾病中的关键作用。【原文信息】 Intestinal IL-22RA1 signaling regulates intrinsic and systemic lipid and glucose metabolism to alleviate obesity-associated disorders 2024-02-21 , doi: 10.1038/s41467-024-45568-6 肠道应激如何导致血脂异常？ Theranostics——[12.4] ① 本研究评估核糖体应激反应在肠肝脂质调节中的作用；② 利用化学核糖体失活应激剂（RIS）处理模型，发现RIS促进肠肝脂质积累，同时降低正常和饮食诱导肥胖小鼠血液中的低密度脂蛋白胆固醇；③ 核糖体应激显著调节胆固醇输入相关途径，尤其是通过转录和转录后调控增加肠道低密度脂蛋白受体（LDLR）的水平；④ LDLR增加可促进肠肝胆固醇的积累，导致核糖体应激响应下的血脂异常；⑤ 炎症和肥胖相关的肠道模型中进一步证实以上结论；⑥ 本研究为理解慢性人类疾病中应激响应性代谢重编程提供了新的分子机制。【原文信息】 Gut ribotoxic stress responses facilitate dyslipidemia via metabolic reprogramming: an environmental health prediction 2024-01-20 , doi: 10.7150/thno.88586 国内团队：阿司匹林如何维持肠道免疫稳态？ Advanced Science——[15.1] ① 复旦大学余巍、于肖飞团队揭示了阿司匹林通过乙酰化组蛋白去乙酰化酶（HDACs）SIRT1以维持肠道免疫稳态的新机制；② 通过同位素标记的阿司匹林和质谱分析，发现阿司匹林可直接乙酰化包括SIRT1在内的10种HDACs蛋白；③ 阿司匹林乙酰化SIRT1的第408位赖氨酸，破坏其去乙酰化活性，影响底物结合亲和力；④ 阿司匹林通过抑制SIRT1，增加乙酰化p53水平，促进p53依赖的细胞凋亡；⑤ SIRT1乙酰化模拟突变小鼠中促炎细胞因子产生减少，并有助于维持肠道免疫稳态；⑥ 本研究表明SIRT1乙酰化内部功能位点在维持肠道免疫稳态中的重要性，并解释了阿司匹林作为传统抗炎药发挥作用。【原文信息】 Aspirin-Mediated Acetylation of SIRT1 Maintains Intestinal Immune Homeostasis 2024-03-14 , doi: 10.1002/advs.202306378 国内团队：自噬相关蛋白AMBRA1抑制生物制剂疗效，加重肠炎 Cell Death and Differentiation——[12.4] ① 上海交通大学医学院附属新华医院杜鹏、刘辰莹、陈颖伟与团队揭示了自噬相关蛋白AMBRA1在肠道炎症反应中的促炎作用和自噬非依赖的NF-κB激活分子机制，提示靶向AMBRA1是增强生物制剂IFX抗炎疗效的新策略；② 首先构建 Villin-Ambra1flox/flox 肠上皮细胞特异性敲除小鼠，在DSS急性小鼠肠炎模型中，证实敲除 Ambra1 显著抑制肠炎反应，并增强抗TNF-α生物制剂夫利西单抗（IFX）的靶向抗炎作用；③ AMBRA1与IKK激酶复合物及PP4R1/PP4c蛋白磷酸酶复合体互作，通过N端结构域（1-532 AA）竞争性抑制PP4R1/PP4c与IKK复合物的结合，从而拮抗了PP4R1/PP4c对IKK的去磷酸化作用，进而促进NF-κB通路激活，加重肠道炎症反应；④ 在炎症刺激条件下，IKKα通过磷酸化AMBRA1第1043位丝氨酸，抑制CUL4A与AMBRA1的蛋白互作以及CUL4A对AMBRA1的K48多聚泛素化修饰，从而增强AMBRA1的蛋白稳定性；⑤ 通过对IBD患者的IFX治疗后临床缓解及无缓解的肠道组织分析发现，AMBRA1在IFX治疗临床无缓解的肠道炎症组织中显著增高，而在IFX治疗后临床缓解的组织中表达明显减少，与IBD患者的临床治疗预后相关。【原文信息】 AMBRA1 promotes intestinal inflammation by antagonizing PP4R1/PP4c mediated IKK dephosphorylation in an autophagy-independent manner 2024-02-29 , doi: 10.1038/s41418-024-01275-9 全面解析炎症性肠病的肠外表现 Gastroenterology——[29.4] ① 本研究是迄今为止最大规模的关于炎症性肠病（IBD）患者肠外表现（EIM）的多队列综合性分析，揭示了与EIM并发症相关的临床、血清学和遗传因素；② 大多数EIM在女性、患有结肠病变的CD患者以及需要手术的患者中更为常见，吸烟增加EIM的风险，除了原发性硬化性胆管炎PSC；③ 观察到多个血清学关联，包括PSC（ANCA, ASCA, anti-CBir1）和任何EIM（ANCA, ASCA, anti-I2）；④ 在MHC和CPEB4中发现了全基因组显著关联，遗传关联提示TNF、JAK-STAT和IL6可能是EIM的潜在治疗靶点；⑤ 与先前报道相反，这项研究的受试者中只有2%有多个EIMs，且大多数共存现象是负相关的；⑥ 研究确定了与EIMs相关的人口统计学、临床和遗传学关联，揭示了潜在的机制，并涉及新颖和现有的药物靶点，为IBD管理提供了更个性化的方法。【原文信息】 Comprehensive association analyses of extraintestinal manifestations in inflammatory bowel disease 2024-02-27 , doi: 10.1053/j.gastro.2024.02.026 溃疡性结肠炎患者的焦虑抑郁症状或与肠道菌群有关 Gut Microbes——[12.2] ① 本研究揭示出溃疡性结肠炎（UC）患者肠道菌群通过降低结肠中神经肽Y（NPY）表达，从而导致焦虑和抑郁行为；② 将UC患者（UC-FMT）和对照（HC-FMT）的粪菌移植到小鼠，通过RNA-seq检测小鼠结肠基因的表达，结果显示两组小鼠的结肠基因表达具有显著差异，UC-FMT小鼠结肠中神经肽信号通路下调，包括NPY表达下调；③ 相比于HC-FMT，UC-FMT小鼠的结肠和血浆中NPY蛋白水平也降低；④ 口服给予从UC患者粪便中分离的蒙氏肠球菌（EM）能够降低小鼠结肠中的NPY表达，并诱发肠炎、焦虑和抑郁样行为，而腹腔注射外源性NPY能显著缓解EM诱发的焦虑和抑郁样行为；⑤ EM给药的小鼠其血浆和海马中NPY蛋白水平也降低，且荚膜多糖与EM诱导的NPY表达下调相关；⑥ 与健康对照组相比，UC患者炎症性结肠中NPY表达显著降低。【原文信息】 Regulation of colonic neuropeptide Y expression by the gut microbiome in patients with ulcerative colitis and its association with anxiety- and depression-like behavior in mice 2024-02-25 , doi: 10.1080/19490976.2024.2319844 肠道菌群影响IBD相关脊柱关节炎的治疗效果 Cell Reports Medicine——[14.3] ① 本研究揭示了硫唑嘌呤治疗炎症性肠病（IBD）相关的外周脊柱关节炎（pSpA）的临床疗效与肠道菌群之间的机制联系；② 纳入22名IBD-pSpA患者中，使用硫唑嘌呤治疗后，临床反应者的肠道菌群中富含产丁酸的普拉梭菌Fp；③ 硫唑嘌呤能促进Fp中丁酸合成基因的转录和丁酸的产生，但过量的叶酸会抑制这一过程；④ 硫唑嘌呤治疗可增强粪便中丁酸的产生，并限制野生型和反应者（而非非反应者）菌群定植的小鼠结肠炎；⑤ Fp足以恢复硫唑嘌呤对非反应者菌群定植的无菌小鼠结肠炎的保护作用；⑥ 本研究为IBD-pSpA的诊断和治疗提供了新的指导。【原文信息】 The gut microbiome regulates the clinical efficacy of sulfasalazine therapy for IBD-associated spondyloarthritis 2024-02-12 , doi: 10.1016/j.xcrm.2024.101431 乳糜泻自身免疫的机制（综述） Gut——[24.5] ① 乳糜泻是一种食物不耐受，也是一种自身免疫性疾病，具有高度疾病特异性的转谷氨酰胺酶2自身抗体；② 目前，如果儿童血清中含有高水平的抗转谷氨酰胺酶2的IgA抗体，就可诊断为乳糜泻；③ 抗转谷氨酰胺酶2抗体是谷蛋白免疫反应的一部分，这一过程的分子机制已经被破解；④ 谷蛋白肽是转谷氨酰胺酶2的良好底物，会被转谷氨酰胺酶2捕获，然后通过乳糜泻相关HLA分子HLA-DQ2和HLA-DQ8以脱酰胺肽的形式呈递给CD4+ T细胞；⑤ 转谷氨酰胺酶2特异性B细胞及其B细胞受体（膜结合免疫球蛋白）在谷蛋白肽呈递到T细胞的过程中至关重要；⑥ 转谷氨酰胺酶2特异性B细胞会与捕获谷蛋白肽的转谷氨酰胺酶2结合（半抗原载体样复合物），进而在T细胞的帮助下，变成产生抗转谷氨酰胺酶2抗体的浆细胞。【原文信息】 Coeliac disease: the paradox of diagnosing a food hypersensitivity disorder with autoantibodies 2024-02-20 , doi: 10.1136/gutjnl-2023-331595 Novonesis旗下益生菌新健康声明获加拿大卫生部批准 ① 3月15日，Novonesis宣布，旗下植物乳杆菌Clepius L. plantarum的2项健康声明获得加拿大卫生部批准，成为加拿大首株被认为具有缓解压力和促进胃肠健康双重益处的益生菌；② 临床前实验数据表明，该菌株具有良好的胃肠耐受性，并展现出有助于维持肠道屏障完整性以及抗病原体、抗炎和产胆盐水解酶等特性；③ 此次批准基于一系列临床研究和数据，其中一项随机双盲、安慰剂对照、多中心和剂量范围研究结果显示，该菌株无论是低剂量（1010 CFU）还是高剂量（1011 CFU）均可显著改善胃肠道症状，如腹痛和腹胀等；④ 此外，据报道，该菌株还有望通过日常补充来缓解压力。【原文信息】 Novonesis touts pioneering probiotic Clepius L. Plantarum’s approval for gut and brain health claims 2024-03-15 , nutrition insight Slimbiotics与i-Health达成益生菌商业化新合作 ① 近日，奥地利初创公司Slimbiotics与DSM旗下子公司i-Health宣布达成合作，后者将帮助前者把代谢健康益生菌引入北美和中国市场；② Slimbiotics的代谢健康益生菌为发酵乳杆菌（ L. fermentum ）K7-Lb1、K8-Lb1和K11-Lb3，筛选自肯尼亚Mbeere地区的自然发酵面团Kimere；③ 三株菌株将通过Culturelle和Estroven品牌实现商业化；④ 发表于 Nutrients 杂志上的临床研究结果显示，补充三株菌株组合3个月，能显著降低体脂肪量、体重、腰围、BMI等指标。【原文信息】 DSM i-Health partners with Slimbiotics for metabolic health probiotics 2024-03-14 , nutraingredients-usa 无线内镜厂商「英赛飞影」宣布完成天使轮融资 ① 近日，苏州英赛飞影医疗科技有限公司宣布完成天使轮融资；② 本轮融资由国仟创投、接力基金及苏州器械产业集团共同投资；③ 融资资金将用于公司核心产品智能无线硬镜和软镜的研发投入、产能扩建及市场开拓等；④ 英赛飞影的智能无线内镜产品具备无线、超低延迟、易携、高清晰度等特点，适用于多种医疗场景；⑤ 目前，两款核心产品已完成开发并进入临床试验阶段，预计将于2024年下半年获批。【原文信息】英赛飞影完成天使轮融资，开启“无线”创新之路 2024-03-18 , 动脉网海南三叶制药厂：奥美拉唑肠溶胶囊过评 ① 3月18日，国家药监局发布了新一批药品批准证明文件送达信息；② 本批次共16个受理号获批，其中海南三叶制药厂的奥美拉唑肠溶胶囊的一致性评价受理号获批；③ 奥美拉唑肠溶胶囊由阿斯利康研发，用于治疗胃、十二指肠溃疡、反流性食管炎等疾病；④ 其于1988年在欧盟和中国获批上市，是第一个上市的质子泵抑制剂。【原文信息】刚刚，国家药监局发布16个新批件，1个大品种过评！ 2024-03-18 , 新康界百奥泰2款生物类似药授权海外，达成600万美元协议 ① 3月18日，百奥泰生物宣布，已与SteinCares就2款在研生物类似药签订授权许可与商业化协议；② 百奥泰将BAT2506注射液和BAT2606注射液在巴西及拉丁美洲地区的商业化权益许可授予SteinCares；③ 此次协议总金额最高达600万美元（约合人民币4318.86万），包括120万美元首付款和最高480万美元的里程碑付款；④ 此外，双方还约定了将净销售额的两位数百分比作为收入分成；⑤ BAT2506是一款戈利木单抗生物类似药，原研戈利木单抗（Simponi）来自强生，靶向TNF-α，获批用于类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、银屑病关节炎、溃疡性结肠炎等自免疾病；⑥ BAT2606是一款美泊利珠单抗生物类似药，原研美泊利珠单抗（Nucala）由GSK开发，主要用于嗜酸性粒细胞哮喘、支气管哮喘等免疫炎症性疾病。【原文信息】 600万美元！百奥泰2款生物类似药授权海外 2024-03-18 , 医药魔方感谢本期日报的审核者：mildbreeze，圆圈儿，章台柳，九卿臣，lxx，Alex Zhang 点击阅读过去10天的日报： 0318 | NEJM双发：大肠癌无创检测取得新突破 0317 | Cell子刊：多组学+长追踪，深度解析人体菌群动态和与宿主的互作 0316 | 国内团队34页综述详解：用饮食干预对抗疾病 0315 | 顶刊小高潮：王良静等Cell重磅突破，Science三文聚焦肠菌 0314 | 今日Nature：抵御肠道感染，菌群色氨酸代谢物有新招 0313 | 朱书/潘文等Cell子刊新发现：肠菌胆汁酸代谢如何影响大肠癌抗肿瘤免疫？ 0312 | 65分综述详解ILC3：守护肠道健康的重要免疫细胞 0311 | 分析81万人数据：根除幽门螺杆菌，还能防肠癌？ 0310 | 癌症治疗中的饮食干预：评估252项临床试验有何发现？ 0309 | AGA最新指南：基于粪便菌群的疗法在胃肠疾病中的应用

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