洞察 - 生物醫學 - # SCARF1 的結構及其與修飾低密度脂蛋白的相互作用

SCARF1 的結構及其與脂蛋白的相互作用

Q: SCARF1 除了與修飾脂蛋白的相互作用,是否還有其他重要的生理功能?

SCARF1（清道夫受體F類成員1）除了與修飾脂蛋白（如氧化低密度脂蛋白和乙酰化低密度脂蛋白）進行相互作用外，還具有多種重要的生理功能。首先，SCARF1 在免疫系統中扮演著關鍵角色，特別是在抗原呈遞細胞（如樹突細胞）中，SCARF1 能夠識別並內化與熱休克蛋白結合的抗原，從而激活適應性免疫反應。此外，SCARF1 參與清除凋亡細胞，這對於維持免疫系統的穩定性和防止自體免疫疾病至關重要。研究顯示，SCARF1 缺失的小鼠會出現類似系統性紅斑狼瘡的症狀，這進一步證實了其在免疫調節中的重要性。最後，SCARF1 也與炎症反應有關，可能在白血球從循環系統滲透到發炎組織的過程中發揮作用，這對於動脈粥樣硬化的發展具有潛在影響。

Q: 如果 SCARF1 的正電荷結合位點被阻斷,會對機體產生什麼樣的影響?

如果 SCARF1 的正電荷結合位點被阻斷，將會對機體產生顯著的影響。首先，這會導致 SCARF1 與修飾脂蛋白（如氧化低密度脂蛋白和乙酰化低密度脂蛋白）的結合能力下降，從而影響脂質代謝和清除過程。這可能導致血液中修飾脂蛋白的積累，進一步促進動脈粥樣硬化的發展。此外，SCARF1 在免疫系統中的功能也可能受到影響，因為其在識別和清除凋亡細胞及病原體方面的能力會減弱，這可能導致自體免疫疾病的風險增加或感染的易感性提高。總之，正電荷結合位點的阻斷可能會對心血管健康和免疫系統的正常功能造成負面影響。

Q: SCARF1 與 SCARF2 在結構和功能上的差異是什麼,它們在生理和病理過程中的作用是否存在重疊?

SCARF1 和 SCARF2 在結構和功能上存在顯著差異。雖然兩者都屬於清道夫受體F類，但 SCARF1 具有與修飾脂蛋白結合的能力，而 SCARF2 則不具此功能。SCARF1 的結構中包含多個表皮生長因子（EGF）樣結構域，這些結構域的正電荷區域對於與修飾脂蛋白的結合至關重要。相比之下，SCARF2 雖然在序列上與 SCARF1 有約 35% 的相似性，但缺乏與修飾脂蛋白的結合位點，顯示出其功能的多樣性。 在生理和病理過程中，SCARF1 和 SCARF2 的作用可能存在某些重疊，特別是在免疫反應和清除凋亡細胞的過程中。研究顯示，SCARF2 可能與 SCARF1 共享某些配體，如補體 C1q 和 calreticulin，這表明它們在某些免疫功能上可能互補。然而，SCARF1 在脂質代謝和動脈粥樣硬化的發展中扮演著更為重要的角色，而 SCARF2 的具體生理功能仍需進一步研究。因此，儘管兩者在某些功能上可能存在重疊，但它們在生理和病理過程中的具體作用和機制仍然是不同的。

核心概念

SCARF1 形成雙聚體,其表皮生長因子(EGF)樣結構域呈現長彎曲構型。SCARF1 通過其中部位的正電荷殘基識別修飾的低密度脂蛋白。

摘要

本文解析了人類 SCARF1 的晶體結構,並研究了 SCARF1 與脂蛋白的相互作用。結果顯示:

SCARF1 形成雙聚體,其表皮生長因子(EGF)樣結構域呈現長彎曲構型。
SCARF1 僅能結合乙醯化低密度脂蛋白(AcLDL)和氧化低密度脂蛋白(OxLDL),而不能結合原生低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)和氧化高密度脂蛋白(OxHDL)。
SCARF1 與修飾脂蛋白的結合是鈣離子獨立的。
SCARF1 中部位的正電荷殘基(R160、R161、R188、R189)對於識別修飾脂蛋白至關重要。突變這些殘基會顯著降低 SCARF1 與修飾脂蛋白的結合能力。
細菌細胞壁聚合物乙酰化壁酸能抑制 SCARF1 與修飾脂蛋白的相互作用,表明 SCARF1 可能利用同一結合位點識別不同的清除靶標。

總之,本研究揭示了 SCARF1 的結構特徵及其與修飾脂蛋白的識別機制,為理解 SCARF1 在生理和病理過程中的作用提供了重要線索。

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biorxiv.org

统计

SCARF1 形成雙聚體,其中關鍵殘基包括 S88、Y94、F82、D61、K71、R76 和 D98。
SCARF1 僅能結合 AcLDL 和 OxLDL,而不能結合 LDL、HDL 和 OxHDL。
SCARF1 與修飾脂蛋白的結合是鈣離子獨立的。
SCARF1 中部位的正電荷殘基 R160、R161、R188 和 R189 對於識別修飾脂蛋白至關重要。

引用

"SCARF1 形成雙聚體,其表皮生長因子(EGF)樣結構域呈現長彎曲構型。"
"SCARF1 僅能結合乙醯化低密度脂蛋白(AcLDL)和氧化低密度脂蛋白(OxLDL),而不能結合原生低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)和氧化高密度脂蛋白(OxHDL)。"
"SCARF1 中部位的正電荷殘基(R160、R161、R188、R189)對於識別修飾脂蛋白至關重要。"

从中提取的关键见解

Structure of scavenger receptor SCARF1 and its interaction with lipoproteins

by Wang,Y., Xu,... 在 www.biorxiv.org 11-11-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.08.566208v2

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SCARF1 除了與修飾脂蛋白的相互作用,是否還有其他重要的生理功能?

SCARF1（清道夫受體F類成員1）除了與修飾脂蛋白（如氧化低密度脂蛋白和乙酰化低密度脂蛋白）進行相互作用外，還具有多種重要的生理功能。首先，SCARF1 在免疫系統中扮演著關鍵角色，特別是在抗原呈遞細胞（如樹突細胞）中，SCARF1 能夠識別並內化與熱休克蛋白結合的抗原，從而激活適應性免疫反應。此外，SCARF1 參與清除凋亡細胞，這對於維持免疫系統的穩定性和防止自體免疫疾病至關重要。研究顯示，SCARF1 缺失的小鼠會出現類似系統性紅斑狼瘡的症狀，這進一步證實了其在免疫調節中的重要性。最後，SCARF1 也與炎症反應有關，可能在白血球從循環系統滲透到發炎組織的過程中發揮作用，這對於動脈粥樣硬化的發展具有潛在影響。

如果 SCARF1 的正電荷結合位點被阻斷,會對機體產生什麼樣的影響?

如果 SCARF1 的正電荷結合位點被阻斷，將會對機體產生顯著的影響。首先，這會導致 SCARF1 與修飾脂蛋白（如氧化低密度脂蛋白和乙酰化低密度脂蛋白）的結合能力下降，從而影響脂質代謝和清除過程。這可能導致血液中修飾脂蛋白的積累，進一步促進動脈粥樣硬化的發展。此外，SCARF1 在免疫系統中的功能也可能受到影響，因為其在識別和清除凋亡細胞及病原體方面的能力會減弱，這可能導致自體免疫疾病的風險增加或感染的易感性提高。總之，正電荷結合位點的阻斷可能會對心血管健康和免疫系統的正常功能造成負面影響。

SCARF1 與 SCARF2 在結構和功能上的差異是什麼,它們在生理和病理過程中的作用是否存在重疊?

SCARF1 和 SCARF2 在結構和功能上存在顯著差異。雖然兩者都屬於清道夫受體F類，但 SCARF1 具有與修飾脂蛋白結合的能力，而 SCARF2 則不具此功能。SCARF1 的結構中包含多個表皮生長因子（EGF）樣結構域，這些結構域的正電荷區域對於與修飾脂蛋白的結合至關重要。相比之下，SCARF2 雖然在序列上與 SCARF1 有約 35% 的相似性，但缺乏與修飾脂蛋白的結合位點，顯示出其功能的多樣性。
在生理和病理過程中，SCARF1 和 SCARF2 的作用可能存在某些重疊，特別是在免疫反應和清除凋亡細胞的過程中。研究顯示，SCARF2 可能與 SCARF1 共享某些配體，如補體 C1q 和 calreticulin，這表明它們在某些免疫功能上可能互補。然而，SCARF1 在脂質代謝和動脈粥樣硬化的發展中扮演著更為重要的角色，而 SCARF2 的具體生理功能仍需進一步研究。因此，儘管兩者在某些功能上可能存在重疊，但它們在生理和病理過程中的具體作用和機制仍然是不同的。