介绍一篇发表在Nature上的文章，文章的题目为“PtdIns(3,5)P2 is an endogenous ligand of STING in innate immune signalling”。通讯作者是来自德克萨斯大学西南医学中心的陈志坚和匹兹堡大学的谭小军。他们的研究方向分别是天然免疫过程中细胞信号转导机制的研究和细胞应激时的质量控制系统研究。

细胞质DNA通过cGAS触发先天免疫反应，其核心机制在于cGAS识别DNA后产生第二信使cGAMP，后者结合并激活STING蛋白，诱导其发生易位，进而激活激酶TBK1和IKK。然而，TBK1激活为何需要STING从内质网转移到核周围囊泡仍未得到深入研究。

作者首先在人类成纤维BJ细胞上进行了STING信号传导的时间分辨研究。Digitonin的加入可以在10分钟内触发有效的TBK1和STING的相互作用，然而TBK1的激活（Ser172上的磷酸化）在刺激30分钟后才较为显著，而免疫荧光则显示TBK1激活时间点恰好对应STING运输至反面高尔基体网络（TGN）的阶段。用Brefeldin A阻断ER-高尔基体运输后，STING与TBK1仍可结合，但TBK1激活被完全抑制，证明TBK1的激活并不依赖于对STING的招募，而STING的转运则是必需的，这表明TBK1的磷酸化可能需要STING之外的因子才可发生。

为此，作者采用了蛋白质组学方法分析了STING相互作用组。在这些新的候选蛋白中，研究人员进一步考虑STING转运关键区室TGN与其它区室不同的特性，即富含胆固醇和带负电的磷脂，特别是磷酸肌醇，所以重点关注了STING互作组中与脂质代谢相关的酶类，认为受到STING转运触发的某些因素有可能是激活TBK1的关键。基于这一筛选原则，研究者成功鉴定出STING与一个关键的脂质激酶复合物——PIKFYVE复合物的所有三个核心亚基（激酶PIKFYVE、磷酸酶SAC3/FIG4和支架蛋白ArPIKFYVE）都存在组成型结合。研究者通过遗传操作表明了在BJ细胞中耗竭或抑制PIKFYVE可以阻断STING介导的TBK1激活。而这一复合物是哺乳动物中唯一已知的负责PtdIns(3,5)P2生成的蛋白，那么其随着STING到TGN的转运过程就极有可能通过改变磷酸肌醇这一关键脂质信使来影响TBK1的激活。

为了确定是哪种磷酸肌醇参与了TBK1的激活，作者在体外重构了内质网脂质体系统，并发现PtdIns(3,5)P2强烈刺激cGAMP诱导的STING和TBK1磷酸化，浓度梯度的实验表明仅需10 nM的PtdIns(3,5)P2即可有效激活TBK1。作者随后利用低温电镜解析了人类全长STING二聚体的表面电荷分布，表明了其正电荷区可能对PtdIns(3,5)P2与STING的结合具有关键贡献，突变实验则进一步锁定了关键的结合区域。

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最后作者构建了无法结合PtdIns(3,5)P2的STING突变体（K20A/R71A），发现其在高尔基体转运中严重受阻，大多滞留在内质网，表现类似于寡聚化缺陷突变体。该突变体在激活TBK1信号、上调干扰素基因等功能方面均存在缺陷。这些结果证明：PtdIns(3,5)P2通过直接结合STING，促进其寡聚化、转运及激活下游信号。

总之，本研究发现PtdIns(3,5)P2是STING的内源性脂质配体。它由PIKFYVE复合物合成，驱动STING从内质网向高尔基体转运，并最终激活TBK1。该发现揭示了脂质微环境在天然免疫信号中的关键调控作用，为STING相关疾病的治疗提供了新靶点。

本文作者：LYC

责任编辑：LZ

DOI：10.1038/s41586-025-10084-0

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-10084-0