Nat Commun：揭示伴侣蛋白应对机体免疫系统过度反应的分子机理

2021年10月23日 讯 /生物谷BIOON/ --未受控制的补体激活或会导致炎症和免疫病理学表现，从而引发人类疾病等后果，为了预防在免疫反应期间的旁观者损伤，细胞外伴侣（凝聚素和玻连蛋白）就会捕捉并清除膜攻击复合体（MACs）；然而，目前研究人员并不清楚这些伴侣分子是如何阻断MAC的进一步聚合并防止复合体与靶向膜所结合的。

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血液中的特殊蛋白是如何防止机体免疫系统损伤过度产生分子的自身细胞的。相关研究结果或为阐明机体如何保持对免疫系统的控制提供了新的见解，同时还揭示了特定的伴侣蛋白如何防止其它有害分子的积累，比如与阿尔兹海默病相关的分子等。

sMAC是一种拥有多相组成的补体活化大分子。

图片来源：Menny, A., et al.  Nat Commun 12, 6086 (2021). doi：10.1038/s41467-021-26366-w

文章中，研究人员主要研究了膜攻击复合体（MACs，membrane attack complexes），其是机体免疫系统的组成部分，会在入侵的细菌的膜上打孔，如果打的孔足够多的话，细菌就会被泵出组织并发生死亡；因此，当检测到入侵者时，机体免疫系统就会产生大量的MACs，但并不是所有MACs都会达到其靶点，这就意味着许多MACs会进入血液中，并在那里潜在损伤机体自身的细胞。

如今，科学家们知道名为凝聚素和玻连蛋白的特定伴侣蛋白，其能帮助防止MACs引发机体不必要的攻击，但他们并不清楚其发生作用背后的分子机制；这篇研究报告中，研究人员设法捕获并调查了MAC前体分子与伴侣蛋白结合的细节信息，从而揭示了伴侣蛋白是如何阻断MACs变得完全具有功能的。当病原体被检测到，机体免疫系统就会进入一种过度驱动的状态从而制造MACs，但并非所有MACs都会抵达细菌靶点，文章中研究者阐明了血液中的伴侣蛋白是如何捕获“流氓”分子并防止其损伤人类机体细胞的。

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

观察到这些蛋白阻断MAC的机制或能为免疫系统的这一分支如何被控制提供第一条线索，同时这还向研究人员展示了这些伴侣蛋白捕获血液中其它有害蛋白的机制；从研究人员的详细调查中他们发现，凝聚素能吸附到溶解在血液中的MACs的前体版本上，随后就能阻止MAC构建更多其所需要的组分，从而完全组装并进行其“打洞”攻击。正是这种防止进一步物质积累的做法，才能为研究人员阐明其它材料的积累提供线索，比如，β-淀粉样蛋白纤维，如果其被允许积累的话，就会导致阿尔兹海默病患者机体的斑块特征。

研究者Anais Menny表示，如果凝聚素利用相同的方法识别并防止β-淀粉样蛋白的积累，就像其对MACs做的那样，那么他们或许就能得到一些非常有趣的见解，从而帮助解释阿尔兹海默病早期的前兆是如何发生的。（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