今天，最新一期《科学》杂志如期上线。在本期杂志中，来自浙江大学、多伦多大学和多伦多圣迈克尔医院的联合团队为我们带来了一项关于肠道疾病的新研究。有望揭示炎症性肠病的背后的秘密。
炎症性肠病是几种肠道疾病的统称，其中克罗恩病和溃疡性结肠炎最为人所知。这些疾病的患者数量相当多，会出现腹泻、便血等症状，严重的会引起身体不适。在长期发病下，也有恶化成大肠癌的风险。
目前，科学家认为炎症性肠病与机体免疫功能密切相关。其中，NOD1和NOD2两种蛋白在肠道免疫反应中起重要作用。作为一种蛋白质受体，它们可以识别微生物分泌的代谢产物，从而引起肠道内的免疫反应，对抗感染。然而，一旦NOD1/2发生突变和功能失调，就会引起严重的免疫疾病和炎症反应。
此前，科学家已经发现了NOD1和NOD2蛋白的许多突变，并发现了它们与炎症性肠病的关联。但是，这些突变为什么会致病，并没有得到详细的解答。这是本文的亮点。
抑制NOD1/2的S-棕榈酰化(图B)会影响它们正常的膜定位(来源：参考文献[1])
首先，该团队发现NOD1和NOD2被“S-棕榈酰化”修饰。通过在蛋白质中添加特定的脂质分子，这种修饰可以改变蛋白质的细胞内定位。但是，如果这种修饰被抑制，NOD1/2蛋白将失去其正常的细胞膜位置，并分布在细胞质中。这与突变NOD1/2蛋白的位置相同。随后的研究也表明S- palm酰化修饰对于NOD1/2的正常细胞定位和功能是不可或缺的。
那么，是什么酶催化了NOD1/2的S-棕榈酰化修饰呢？研究人员筛选了与NOD1/2相互作用的蛋白质，发现了一种叫做ZDHHC5的蛋白质。它不仅与NOD1/2共享相同的细胞定位，而且通过RNA干扰抑制其表达，会影响NOD1/2的修饰，使其细胞定位紊乱。在这些结果的基础上，研究人员在论文中指出，ZDHHC5介导了NOD1/2的转录后修饰，并可以影响其位置和功能。
抑制ZDHHC5蛋白的表达会影响NOD1蛋白的定位(来源：参考文献[1])
值得一提的是，在许多炎症性肠病中，突变的NOD2蛋白的S-棕榈酰化修饰将严重减少，范围为70%-90%。这项发表在《科学》上的研究从分子机制上给出了解释。——不能正确定位在细胞膜上，影响其调节免疫反应的功能，引发疾病。
“我们的发现指出了棕榈酰化修饰的潜在重要性。太多或太少都会影响炎症反应，”这项研究的合著者之一Gregory D. Fairn教授说。“现在的问题是，我们是否可以微调这一过程，并有一天为各种炎症疾病带来治疗计划。”