这次夏老师讲的是同济大学发表在50.3分的Cell子刊——Cancer cell上的文章：
这篇文章就有点意思了，虽然讲的还是cGAS-STING信号通路（不清楚cGAS-STING信号通路的话，可以回去看看《信号通路是什么鬼？》系列里的这个信号通路复习下）。但这篇文章讲的cGAS-STING信号通路，是通过蛋氨酸剥夺发现的。蛋氨酸剥夺大家还得及么？之前讲过好几篇蛋氨酸剥夺的文章，都和甲基化有关：
这篇文章的研究中，他们发现蛋氨酸会导致cGAS蛋白甲基化，甲基化后的cGAS会被拴在染色质上。熟悉cGAS-STING信号通路的话，应该清楚cGAS是游离在胞质中，响应dsDNA，然后催化形成cGAMP，以激活STING的（不熟悉就回去看看《信号通路是什么鬼？》系列，都给你们详细介绍过）。当cGAS被拴在染色质上后，它的功能活性就丧失了。而cGAS-STING信号通路激活的下游，就是通过IRF3激活IFN转录。IFN则会通过JAK-STAT信号通路，改变微环境中的免疫细胞招募：
这么一看，这篇文章就有点意思了。首先他们做了蛋氨酸剥夺的处理，发现蛋氨酸剥夺后，细胞的cGAS-STING信号通路产生了明显的活化。而补充蛋氨酸（而不是任何其他氨基酸），会以剂量依赖性方式抑制cGAS-STING活化（这就是柯霍氏法则以及米勒五法的共变法的验证，不清楚的话，可以去看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》看看）：
那蛋氨酸到底是通过什么副产物，导致的cGAS-STING信号通路产生了激活呢？蛋氨酸代谢差不多就是这样的，首先通过MAT2A（蛋氨酸腺苷转移酶IIα）产生SAM（S-腺苷-蛋氨酸），然后进一步转化为SAH（S-腺苷-同型半胱氨酸）:
结果他们发现，在蛋氨酸剥夺后，只有SAM能恢复对cGAS-STING信号通路的抑制，SAH则不行（下图红框）。也就是说，SAM是蛋氨酸代谢过程中，影响cGAS-STING信号通路的关键代谢产物。SAM主要作用是参与了甲基化，作为甲基化的供体。于是他们分析了cGAS氨基酸链上，可以被甲基化的赖氨酸位点（下图绿框），通过筛选发现cGAS可以在hK362（人）和mK350（小鼠）处被单甲基化，它们由细胞SAM水平控制。他们用精氨酸（R）代替hK362/mK350来阻断甲基化，或用蛋氨酸（M）代替来模拟单甲基化，但突变后cGAS的活性都被抑制了（说实话，这点我没看太懂，阻断甲基化和模拟甲基化，都会抑制cGAS活性，这还能说明甲基化的问题么？）。他们认为这两个氨基酸位点和甲基化，对于cGAS的活性来说非常关键：
那下一步就是筛选赖氨酸甲基化转移酶了，他们使用的是CRISPR的筛库（不清楚这种方法的话，可以回去看看《列文虎克读文献》，都给你们介绍过哦）。他们发现SUV39H1敲除减少了cGAS甲基化，而SUV39H1可以有效催化cGAS的mK350和hK362甲基化。那么SUV39H1是否会影响cGAS活性呢？他们发现敲除SUV39H1后，可以促进了外源性DNA诱导的cGAMP合成，也就是cGAS的酶活增强。荧光定位则显示（下图红框），K362R（模拟去甲基化）的cGAS和野生型的cGAS主要定位于细胞质中，而K362M（模拟甲基化）的cGAS主要定位于细胞核中：
于是他们进一步分析cGAS的核定位和胞质定位情况，结果发现蛋氨酸剥夺促进了野生型cGAS从细胞核到细胞质的重新定位，蛋氨酸剥夺后野生型的cGAS很难恢复进入细胞核，但不影响K362M和K362R cGAS的分布。也就是说，很可能蛋氨酸引发的甲基化，会导致cGAS被拴系在细胞核内，无法激活。于是他们检测了甲基化的cGAS与核小体的结合能力，结果发现甲基化的cGAS与核小体的结合亲和力，比非甲基化cGAS高了大约25倍：
于是他们假设cGAS甲基化后拴系在染色质上，可能需要通过一些与甲基化cGAS特异性相互作用的蛋白质来增强。于是他们使用了BioID2（邻近依赖性生物素鉴定）来分析了与甲基化cGAS结合的蛋白，并筛选到了UHRF1。通过对UHRF1的敲除，确定了其可以促进cGAS染色质拴系并抑制其活性。
接下去，他们就偏向于应用进行验证了。首先是确定SUV39H1-cGAS轴对于肿瘤的影响，他们做了体内实验，分析了靶向抑制SUV39H1后，促进cGAS-STING信号通路的激活，有助于抗肿瘤免疫。毕竟cGAS-STING信号通路最终通过TBK1激活的两个转录因子，一个是NFκB，一个是IRF3。NFκB就不用多说了，这个和炎症和免疫有密切关系（不清楚NFκB信号通路的话，回去看看《信号通路是什么鬼？》系列好好复习下），IRF3则是激活IFN转录的。他们分析的其实也是免疫细胞，在SUV39H1敲减后对肿瘤的浸润作用：
虽然SUV39H1敲除后，的确抑制了肿瘤增长，并且增强了CD4+T细胞以及CD8+T细胞的招募。但是cGAS的K362R（模拟去甲基化）或K362M（模拟甲基化）小鼠的肿瘤生长速度比野生型小鼠快，并伴有肿瘤中免疫细胞浸润的减少。这个结果和之前的结果其实是相似的，但我还是没有想到特别好的解释，你们可以在评论区和夏老师讨论：
而临床病理样本上也表明，cGAS甲基化与结直肠癌呈正相关，这也从侧面说明了cGAS甲基化肿瘤之间的关系：
结果形成了这样的示意图：
实际上这篇文章在机制研究上，是值得肯定的，特别是蛋氨酸剥夺后，筛选到SAM会对cGAS产生直接影响，并且通过甲基化的赖氨酸突变，发现cGAS被拴系在染色质上这个机制，都是这篇文章的亮点，做得很有意思。但其中也有些值得我们思考的部分，为什么K362R（模拟去甲基化）或K362M（模拟甲基化）都会抑制cGAS活性呢？大家可以在评论区和夏老师讨论哈，好了，今天就先策到这里，有兴趣的话，建议看看原文，祝你们心明眼亮。
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