PLOS Pathogens| 中国农业大学团队揭示水禽STING独特自抑制机制:发现鸭STING的Z-shaped四聚体结构

STING是先天免疫中的关键枢纽分子，在宿主抗病毒感染和抗肿瘤免疫中发挥核心作用。然而，现有相关研究主要集中于哺乳动物，水禽STING的高分辨率结构及其物种特异性调控机制仍缺乏系统认识。2026年4月8日，中国农业大学动物医学院兽医公共卫生安全全国重点实验室李鑫教授课题组在PLOS Pathogens在线发表研究论文“A unique Z-shaped tetramer mediates the autoinhibition of waterfowl STING”。该研究解析了鸭、牛和人STING与不同激动剂的高分辨率复合物结构，首次发现鸭STING可形成一种此前未被报道的Z-shaped四聚体自抑制装配，并揭示了其限制STING过度激活的分子机制。该成果填补了水禽STING结构研究空白，也为理解水禽天然免疫调控提供了新的结构学依据。

摘要：

STING是天然免疫中的关键信号分子，在宿主抗病毒与抗肿瘤免疫中发挥核心作用。然而，目前关于STING的结构研究主要集中于哺乳动物，水禽STING的高分辨率结构及其特异性调控机制仍不清楚。本研究解析了鸭和牛STING配体结合结构域与内源性激动剂 2′3′-cGAMP的高分辨率复合物结构，以及鸭、牛和人STING与非核苷类激动剂diABZI3的复合物结构，系统比较了不同物种STING对两类激动剂的构象响应差异。研究发现，与人和牛STING不同，鸭STING可形成一种此前未被报道的Z-shaped四聚体结构。该结构由C195-C195二硫键及多组极性相互作用共同稳定，并作为一种鸭源特异性的自抑制装配状态限制STING信号激活。进一步功能实验表明，破坏这一界面可显著增强STING下游信号转导。该研究拓展了STING寡聚化装配的结构图谱，填补了鸭STING结构研究空白，并为理解水禽STING的物种特异性调控机制提供了新的理论框架。   

研究亮点：

1. 研究解析了鸭、牛STING与2′3′-cGAMP的复合物结构，以及鸭、牛、人 STING与 diABZI3的复合物结构，系统比较了不同物种STING对内源性和非核苷类激动剂的构象响应差异（图1）。

 图1. 2′3′-cGAMP和diABZI3与STING LBD复合物的比较

2. 研究鉴定到一种此前未被报道的 Z-shaped 四聚体装配方式。这一结构不同于已知的 STING 激活态 side-by-side 聚合构象，也不同于 apo-STING 的 head-to-head 自抑制装配。非还原 SDS-PAGE 和突变分析表明，C195S 可完全消除鸭 STING 的四聚体条带，提示 C195-C195 二硫键是该结构形成的核心基础（图2）。

图2. 鸭STING的独特四聚体装配方式

3. 破坏四聚体界面后，鸭STING的IFN-β报告基因活性、STING/TBK1/IRF3磷酸化水平以及STING puncta形成均明显增强，说明该四聚体是鸭STING的一种功能性自抑制状态（图3）。

图3. C195介导鸭STING的自抑制状态

李鑫教授为该论文通讯作者，博士研究生赵振超、黄翔宇为共同第一作者。本研究获得国家自然科学基金面上项目（32373020）的资助。

原文链接:

https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1014111

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