Nat Commun：揭示机体控制免疫系统功能的分子机制

2022年1月17日 讯 /生物谷BIOON/ --不受控制的补体激活会导致炎症和免疫学病变，从而对人类疾病产生明显的影响；近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Structural basis of soluble membrane attack complex packaging for clearance”的研究报告中，来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究揭示了机体控制免疫系统功能的分子机制。

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膜攻击复合体（MAC，membrane attack complex）是一类通常在病原体细胞膜表面所形成的蛋白质，其会在入侵的细菌膜上打孔，如果有足够的孔被打穿，细菌最终就会死亡；当入侵者被发现时，机体的免疫系统就会产生很多MACs，那些并未抵达靶点的MACs最终就会进入血液，并在那里产生多种有害的影响，如果不加以控制的话，MACs就会直接怼健康细胞造成附加损伤并引起人类疾病，控制MAC的活性需要深入理解其结构和功能。

被称之为凝聚素(clusterin)和玻连蛋白(vitronectin)的特殊伴侣蛋白能帮助预防MACs引起不必要的攻击，然而，目前科学家们并不理解其背后的分子机制。文章中，研究人员揭示了血液中的特定蛋白如何阻断免疫系统利用过度产生的分子来损伤机体自身的细胞的功能，研究人员捕获并详细分析了被限制在伴侣蛋白中的MAC前体分子，这或许就揭示了伴侣分子阻止MACs完全发挥功能的分子机制。

研究者Doryen Bubeck解释道，当病原体被检测出来时，机体免疫系统就会进入超速状态来制造MACs，然而并不是所有MACs都会抵达细菌靶点，这篇研究报告中，我们发现了血液中的伴侣分子时如何捕捉这种“流氓”分子并预防其损伤人类细胞的；观察到这些蛋白质阻断MAC功能的分子机制或许就为我们阐明免疫系统的这一分支是如何被控制提供了第一条线索，同时还揭示了这些伴侣分子捕捉血液中其它有害蛋白质的分子机制。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26366-w

相关研究结果表明，凝聚素能与溶解在血液中的MAC的前体版本结合，随后就会阻止MAC增加所需的组分来完成积累并进行打孔。此外，研究者还揭示了特定的伴侣分子蛋白如何抑制其它有害分子的积累，比如与阿尔兹海默病相关的分子等；如果凝聚素能利用相同的方法来识别并抑制β-淀粉样蛋白的积累，就像其对MAC分子一样，那么研究人员就非常感兴趣深入研究阿尔兹海默病的早期前体是如何产生的了。

综上，本文研究结果表明，成孔蛋白—C9蛋白或会被困入到一种中间构象中，其中只有两个跨膜β发夹中的一个发生了展开，这种结构或许提供了免疫孔形成的分子细节，并有助于解释补体控制的机制，该机制对于解释细胞清除途径所介导的免疫稳态具有潜在的影响和意义。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Menny, A., Lukassen, M.V., Couves, E.C. et al. Structural basis of soluble membrane attack complex packaging for clearance. Nat Commun 12, 6086 (2021). doi：10.1038/s41467-021-26366-w