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Science:高分辨成像技术揭示抗体免疫激活新机制

来源:本站原创 2018-02-20 10:34

2018年2月20日 讯 /生物谷BIOON/ --最近,来自荷兰Utrecht大学以及Leiden大学医学中心的研究者们通过成像的技术解析了关键免疫系统激活的分子机制,研究结果表明免疫系统能够通过两种方式激活。这一发现对于设计靶向癌症或感染的疗法具有重要的意义。相关文章发表在最近一期的《Science》杂志上。

当免疫系统检测到入侵的微生物的时候,抗体将会快速启动保护效果。而抗体行使功能的关键又在于一类叫做C1的小分子复合物与受感染的细胞结合并最终清除。然而,此前研究者们并不清楚这些入侵病原体是如何被识别,以及C1复合体是如何被激活的。



对C1复合体的研究十分困难,原因在于这类小分子在实验室条件下往往会聚团,难以独立分析。对此,研究者们开发出了一种新的技术手段,能够在更加天然的环境中对该蛋白的活性进行研究,从而发现了更多以往不知道的事实。

为了捕捉蛋白质复合体结合与相互作用的特征,研究者们结合了两种成像手段:冷冻电镜以及冷冻电子X射线断层技术。

冷冻电镜技术是将数千张复杂的复合体图片拷贝刻印在胶带的黏性面,通过对这些颗粒进行拍照,能够得到不同角度的图像。而冷冻X射线扫描断层技术则是能够在更加天然的环境中(即与细胞膜结合的状态)对蛋白复合体进行扫描,与CT扫描类似,当颗粒在设备内部旋转时,通过拍摄能够得到复合体的不同角度的图像。这两项技术均能够通过重建得到复合体的3D图像。

通过这些手段,研究者们发现免疫激活的两种方式,即物理性扭转以及交叉激活。在某些情况下,危险因子结合在细胞膜表面的数量极少,当抗体结合的时候,整个复合体需要通过物理变形的方式调整其构象以使得其能够结构适当,这种单一复合体的调整就能够激活免疫反应;而在另外一种情况下,危险因子数量很多,那么多个C1复合体能够互相激活。

这项研究首次报道了免疫系统激活的两种不同的方式。此外,结合上述两种成像技术能够得到更为清晰的免疫互作的细节,从而方便设计靶向性药物激活或阻断免疫反应信号。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Unexpected immune activation illustrated in the cold

原始出处:Structures of C1-IgG1 provide insights into how danger pattern recognition activates complement' Science, 16 February 2018, DOI: 10.1126/science.aao4988 

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