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elife:光敏遗传学研究揭示免疫系统如何识别病原微生物?

来源:本站原创 2019-05-05 20:05

2019年5月5日 讯 /生物谷BIOON/ --由弗莱堡生物学家Wolfgang Schamel教授和Wilfried Weber教授领导的一个小组进行了一项实验,他们控制了特定蛋白质与T细胞相互作用的持续时间,从而显示了免疫系统区分自身和非自身分子。科学家们在《eLife》杂志上发表了他们的研究结果。

免疫系统的功能是区分身体自身的细胞和病原体。为了保护身体免受疾病侵害,它必须识别并攻击这些病原体而不损害其自身的细胞。 T细胞是免疫系统的重要细胞类型,在该过程中起重要作用。通过它们的T细胞受体,它们不仅与非自身的病原体分子结合,而且与它们自身的非致病性分子结合。


(图片来源:Www.pixabay.com)

究竟T细胞如何区分自身和非自身分子是免疫学的核心问题。自1995年以来,人们一直认为T细胞测量分子与受体相互作用的时间。如果分子长时间结合,则将其归类为病原体;如果它短暂地结合,那就是自我。由于尚无法通过实验控制结合的持续时间,因此这一假设至今既未被证实也未被驳斥。

在目前的T细胞项目中,研究人员构建了一个混合系统,其中组合来自人类,植物,细菌和水母的成分,以便为系统配备所需的特性。通过这项工程,可以精确控制T细胞受体和合成配体的结合持续时间。 在该研究中,作者使用来自植物的发光蛋白,并且使用红光作为遥控器。(光敏蛋白质作为分子开关的这种用途被称为光遗传学)。科学家们利用光遗传高通量平台OptoRobot同时对大量样品进行了实验。因此,他们已经获得了准确的结果并为该研究得出了有意义的结论。

如果研究人员使用光照条件,其中发光蛋白仅与T细胞受体短暂相互作用,则T细胞不会被激活。另一方面,在允许长时间相互作用的光照条件下,发生激活。 Freiburg实验支持T细胞基于相互作用时间区分自身和非自身致病分子的理论。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:How the immune system recognizes pathogens: Interaction Time

原始出处:O Sascha Yousefi et al. Optogenetic control shows that kinetic proofreading regulates the activity of the T cell receptor. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.42475

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