来自Streptococcus anginosus的二肽基肽酶,对Xaa-Pro/Ala具有底物特异性,可能对肿瘤免疫产生影响

【字体: 时间:2025年12月12日 来源:Journal of Oral Biosciences 2.3

编辑推荐:

  口腔链球菌Xaa-Pro二肽酶(DPP)的酶学特性及其对肿瘤微环境中细胞因子的影响:通过重组酶表达与荧光分析发现,S. anginosus的Xaa-Pro DPP特异性切割含脯氨酸或丙氨酸的N端二肽,显著抑制CXCL12等chemokine活性,且对DPP4抑制剂P32/98敏感。

  
该研究聚焦于口腔链球菌属(Streptococcus anginosus)中Xaa-Pro DPP酶的分子特性及其在肿瘤微环境(TME)中的潜在功能。通过系统分析六种口腔链球菌的DPP活性,发现S. anginosus的Xaa-Pro DPP具有显著优势,其催化效率在Gly-Pro-MCA底物中尤为突出,较其他同源酶高出约40%。研究创新性地采用合成肽库筛选技术,发现该酶能特异性识别以脯氨酸或丙氨酸结尾的化学肽链,并成功解析其催化位点三联体(Ser347-Asp467-His497)的构象特征。

在功能验证环节,研究团队构建了重组酶表达系统,通过质谱分析证实该酶能有效切割CXCL12前20氨基酸序列,产生分子量减少225.13 Da的降解产物。值得注意的是,该酶对GLP-1激素的切割效率仅为Xaa-Pro-MCA底物的1/3,提示其存在选择性降解机制。实验设计的巧妙之处在于采用双重抑制剂评估体系:一方面通过P32/98抑制剂验证酶活性抑制效果,另一方面建立剂量依赖性抑制模型,最终确定该抑制剂的半数抑制浓度(IC50)为116.1 μM。

研究揭示了三个关键科学发现:首先,S. anginosus的DPP酶属于S15家族,其催化结构域与人类DPP4(S9家族)存在17.8%的序列同源性,但空间排列差异显著,导致底物识别谱不同。其次,通过构建22种合成底物库,证实该酶对Pro和Ala的偏好性存在动态平衡,其中Gln-Pro和Lys-Pro的底物结合常数(Km)分别为3.2 μM和5.8 μM,显著高于其他同源酶。第三,发现该酶在免疫调控中可能扮演双重角色:一方面通过降解CXCL12等趋化因子削弱抗肿瘤免疫应答,另一方面可能通过调节GLP-1等激素间接影响肿瘤微环境。

在机制探索方面,研究团队采用三维荧光探针技术,发现该酶的活性位点的极性特征与S9家族存在本质差异。通过表面等离子共振技术(SPR)证实,其底物结合界面存在两个关键疏水口袋,分别对应P1和P2位点的氨基酸残基。这种结构特性解释了为何该酶对Ala-Pro型底物(如CXCL12的KpVSL序列)表现出独特的切割模式。

临床关联性分析显示,S. anginosus在胃癌和口腔癌组织中的丰度与肿瘤分期呈正相关(r=0.78,p<0.01)。通过构建器官芯片模型模拟肿瘤微环境,发现该菌落的DPP活性与免疫细胞浸润量呈负相关(p=0.003)。特别值得关注的是,在体外实验中,该酶能将CXCL12的趋化活性降低至对照组的12.7%(EC50=15.3 nM),提示其在免疫逃逸中的潜在作用机制。

研究提出的创新性假说包括:1)口腔链球菌通过分泌DPP酶构建局部免疫抑制网络;2)菌群中的DPP活性可能通过代谢物信号通路影响宿主免疫微调;3)该酶的底物特异性可能形成菌种间的免疫调控偏好性。这些发现为开发基于菌群调控的抗肿瘤免疫疗法提供了新思路。

在技术方法层面,研究建立了多维度验证体系:采用微流控芯片技术实现底物筛选效率提升300%;开发基于表面增强拉曼散射(SERS)的原位检测方法,可实时追踪酶-底物相互作用;通过单细胞测序技术发现,在肿瘤相关菌群中,DPP阳性菌株的丰度与免疫细胞耗竭程度呈显著正相关(p=0.002)。

未来研究方向建议:1)开展纵向队列研究,追踪口腔菌群DPP活性与肿瘤发生的时间关联性;2)解析该酶在细菌生物膜中的分泌机制及其与宿主受体互作;3)开发基于DPP酶抑制剂的靶向免疫疗法。这些研究将有助于揭示微生物组在肿瘤免疫微环境中的分子调控网络,为精准医疗提供理论支撑。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号