研究人員發(fā)現(xiàn)免疫細(xì)胞如何被激活

位于許多免疫細(xì)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(xì)胞運(yùn)動(dòng)和行為的小蛋白質(zhì)。然而，盡管這個(gè)受體家族很重要，但它們的激活機(jī)制仍然知之甚少。在瑞士，來(lái)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(cái)團(tuán)成功解碼了 CCR5 受體的激活機(jī)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(jìn)這一重要受體家族的新藥提供有價(jià)值的見(jiàn)解。這項(xiàng)工作可以在期刊上找到科學(xué)進(jìn)步。

CCR5受體在炎癥和免疫防御中起主要作用，長(zhǎng)期以來(lái)一直是抗HIV藥物的重要靶點(diǎn)。“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(shuō)，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(xiàng)工作在 UNIGE 醫(yī)學(xué)院，以及 Paul Scherrer 研究所 (PSI) 的同事。“它確實(shí)是 HIV 感染機(jī)制的基礎(chǔ)，但在許多其他病理過(guò)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(jìn)行治療，我們需要了解，在原子水平，如何通過(guò)與趨化因子結(jié)合而激活。”

趨化因子是小信號(hào)分子，在免疫細(xì)胞的循環(huán)和激活中起核心作用。通過(guò)與白細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，它們充當(dāng)向?qū)В_保細(xì)胞在正確的時(shí)間到達(dá)正確的位置，以維持免疫系統(tǒng)并對(duì)感染或損傷做出反應(yīng)。但是受體如何能夠感知細(xì)胞外趨化因子的對(duì)接呢?這個(gè)激活消息是如何傳輸?shù)郊?xì)胞內(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(shí)的 3D 結(jié)構(gòu)，因此對(duì)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(tuán)隊(duì)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(gè)過(guò)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(shuō)。“為此，我們能夠利用我們?cè)?HIV 藥物研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的分子。”事實(shí)上，這些變體中的一些會(huì)過(guò)度激活受體，而另一些則完全阻斷它們。

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