研究人員發(fā)現(xiàn)免疫細胞如何被激活
位于許多免疫細胞表面的趨化因子受體在其功能中發(fā)揮著重要作用。趨化因子是與這些受體結(jié)合并控制白細胞運動和行為的小蛋白質(zhì)。然而,盡管這個受體家族很重要,但它們的激活機制仍然知之甚少。在瑞士,來自日內(nèi)瓦大學(xué) (UNIGE)、巴塞爾大學(xué) Biozentrum 和位于維利根的 Paul Scherrer 研究所 (PSI) 的研究財團成功解碼了 CCR5 受體的激活機制,該受體屬于該家族成員與多種疾病有關(guān),例如 HIV/AIDS、癌癥和 的呼吸道并發(fā)癥。這一發(fā)現(xiàn)代表了了解趨化因子受體生物學(xué)的重要一步,為改進這一重要受體家族的新藥提供有價值的見解。這項工作可以在期刊上找到科學(xué)進步。
CCR5受體在炎癥和免疫防御中起主要作用,長期以來一直是抗HIV藥物的重要靶點。“作為抗擊艾滋病的一部分,CCR5 的研究始于大約 25 年前”,巴塞爾大學(xué) Biozentrum 教授 Stephan Grzesiek 解釋說,他與病理學(xué)和免疫學(xué)系的 Oliver Hartley 教授共同指導(dǎo)了這項工作在 UNIGE 醫(yī)學(xué)院,以及 Paul Scherrer 研究所 (PSI) 的同事。“它確實是 HIV 感染機制的基礎(chǔ),但在許多其他病理過程中似乎也非常重要,特別是在癌癥和炎癥性疾病中。然而,為了更好地利用它進行治療,我們需要了解,在原子水平,如何通過與趨化因子結(jié)合而激活。”
趨化因子是小信號分子,在免疫細胞的循環(huán)和激活中起核心作用。通過與白細胞膜上的受體結(jié)合,它們充當(dāng)向?qū)В_保細胞在正確的時間到達正確的位置,以維持免疫系統(tǒng)并對感染或損傷做出反應(yīng)。但是受體如何能夠感知細胞外趨化因子的對接呢?這個激活消息是如何傳輸?shù)郊毎麅?nèi)部的,以便它可以做出響應(yīng)?
在 3D 中可視化原子結(jié)構(gòu)
到目前為止,由于難以觀察受體與激活受體的分子結(jié)合時的 3D 結(jié)構(gòu),因此對這種現(xiàn)象的研究一直受到阻礙。為此,專門研究結(jié)構(gòu)生物學(xué)的巴塞爾團隊使用了低溫電子顯微鏡工具,可以保存和觀察生物體最小元素的結(jié)構(gòu)。“然而,為了了解整個過程,有必要利用比天然受體更穩(wěn)定地結(jié)合受體的工程趨化因子”,Oliver Hartley 說。“為此,我們能夠利用我們在 HIV 藥物研究過程中發(fā)現(xiàn)的分子。”事實上,這些變體中的一些會過度激活受體,而另一些則完全阻斷它們。
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