一、背景

图1. cGAS-cGAMP-STING信号通路示意图

二、cGAS结构和功能

cGAS属于核苷酸转移酶家族中的一员，其蛋白结构主要由DNA结合区、核苷酸转移酶催化结构域（nucleotidyltransferase，NTase）和Mab21（male abnormal 21）结构域三部分组成。 DNA结合区包含2个DNA结合位点，A位点在cGAS与DNA结合中起主要作用，B位点起辅助作用。在无DNA的情况下，cGAS处于自抑制状态，当cGAS与DNA结合时，形成一个2:2的二聚体，诱导活性位点的改变，并催化ATP和GTP合成环鸟苷酸腺苷酸cGAMP。

图2. cGAS结构示意图

cGAS对dsDNA的识别具有序列非特异性及长度依赖性的特点，序列非特异性是指cGAS对dsDNA的识别不受到脱氧核苷酸序列限制，可识别多种细胞来源的核DNA和线粒体DNA(mtDNA), 这为cGAS-STING调控无菌性免疫炎症反应、细胞衰老及凋亡奠定了基础。长度依赖性是指cGAS在长DNA(长度>45 bp)浓度极低的条件下即可发生强烈的催化反应，而较短的DNA(~20 bp)结合cGAS后不能使其有效激活，这在准确处理病原微生物刺激、线粒体氧化应激损伤中至关重要。大部分细菌、病毒等病原微生物DNA较长，cGAS能够快速识别低水平进入宿主的微生物DNA而触发保护性免疫反应，同时也避免了细胞分裂和DNA修复产生的短DNA引起病理性免疫反应。

三、cGAS活性抑制筛选测定

本研究利用化学发光检测（luminescence）的实验方法，测定化合物对cGAS酶活的抑制作用，以此评价化合物在cGAS靶点上的作用效果。通过体系中加入DNA&ATP&GTP底物起始反应，当cGAS激活后，就会消耗ATP和GTP底物产生cGAMP。当体系中加入抑制剂后，cGAS对底物的消耗就会减少，体系中底物ATP的含量就会增加，可加入相应检测试剂根据荧光强度变化评价化合物对cGAS酶活性的抑制能力。

图3. hcGAS抑制剂IC50结果展示

在cGAS酶活筛选实验中，由于cGAS的识别具有高度的DNA长度依赖性，因此DNA长度也需要特别关注。在小鼠中dsDNA长度要>16 bp，而在人体内dsDNA长度要>45 bp才能有效的诱导cGAS的活性。爱思益普在cGAS靶点上进行了大量研究工作，包括但不限于对cGAS蛋白的种属以及结合DNA的长度等条件的探究，同时我们支持该靶点的相关定制服务测试，欢迎有相关测试需求的各位同仁和我们进行联系。