人类免疫系统的连锁反应被困在晶体中

人类免疫系统的连锁反应被困在晶体中
该模型显示了MASP-2是如何附着在C4上的,这使得MASP-2能够切割C4的一小部分。这使得C4的结构发生变化,从而使C4能够结合到病原微生物的表面,例如,我们自己的死亡细胞

补体系统是先天免疫系统的一部分,由大约40种不同的蛋白质组成,它们共同作用,保护身体免受致病微生物的侵害。补体系统通过识别病原微生物或我们自己的一些生病或死亡的细胞所呈现的特征分子模式来感知体内的危险信号,这些细胞必须被清除。

补体系统可以在血液中找到,也可以在组织细胞周围的液体中找到。补体是对抗许多疾病的第一道防线它对危险信号的识别是由补体系统中的特殊蛋白质处理的。

20多年来,奥胡斯大学生物医学系的Steffen Thiel教授一直是补体系统中两种关键蛋白质MBL和MASP-2研究的世界领导者。当MBL识别到危险信号时,MASP-2被转化为一种活性酶,现在可以切割C4,补体系统中第三种重要的蛋白质。这种裂解是链式反应的第一步,以消除为终点而且.该研究小组由加州理工学院副教授格雷格斯·r·安德森领导奥胡斯大学遗传学研究中心现在已经与蒂尔教授合作,成功地确定了活性酶MASP-2如何识别底物C4的原子细节。

用x射线拍摄的晶体

分子生物学的两名博士生Rune T. Kidmose和Nick S. Laursen分离出C4蛋白而他们从匈牙利同事那里获得了MASP-2。然后,他们单独结晶了底物C4,但令他们惊讶的是,他们也可以结晶酶-底物复合物C4·MASP-2。通过将得到的晶体暴露在强烈的x射线辐射下,这两名学生在一年内确定了C4蛋白质和C4·MASP-2复合体的原子结构。另外两名博士生Sofia Sirotkina和Troels R. Kjaer随后进行的实验室实验表明,当MASP-2在试管中切割C4时,基于晶体结构的结论也同样有效。

该动画显示了MASP-2(蓝色)如何附着在补体蛋白C4(橙色)上,以及因此在C4中发生的结构重排。请注意,尽管MASP-2只识别C4分子中相对较小的一部分,但重排发生在C4分子的大部分区域。图片来源:Rune T. Kidmose

对药物开发的潜在影响

Rune T. Kidmose和Nick S. Laursen得到的结果是显著的。“在切割完整蛋白质的过程中捕获蛋白质水解酶(蛋白质降解酶)是极其罕见的,”学生导师、副教授格雷格斯·罗姆·安德森(Gregers Rom Andersen)说。“我们现在详细了解了MASP-2的哪些部分可以识别底物C4。他们的结果的另一个令人着迷的方面是,我们还单独知道C4和MASP-2的结构,所以我们可以看到当C4被MASP-2识别时,酶和底物是如何改变它们的三维结构的。我们还可以看到这些变化是如何直接促进C4的裂解的,”他总结道。

对于蒂尔教授来说,新的结果代表了一种全新的方式来可视化map -2是如何实现其功能的——他在1997年发现了它的功能。他说:“从一种新蛋白质的发现,到你在原子水平上获得这种蛋白质如何作为一种酶发挥作用的知识,这也是一种极大的个人乐趣。”

在许多情况下,补体系统会发生不受欢迎的激活,这可能会损害我们自己的组织。几家制药公司目前正致力于开发可以减轻这种损害的药物。蒂尔教授说:“我们现在对补体系统的部分非常详细的了解,无疑将为开发新药提供更智能的方法。”“当然,我们不会在这里停止我们的研究,因为我们将继续对其他蛋白质和分子机制进行非常详细的研究他继续说道。

更多信息:新的研究结果刚刚发表在杂志上美国国家科学院院刊PNAS)标题:补体系统由C4组分裂解激活的结构基础:www.pnas.org/content/early/201…031109.full.pdf+html
所提供的奥尔胡斯大学
引用:被困在晶体中的人类免疫系统的连锁反应(2012年9月11日)从//www.puressens.com/news/2012-09-chain-reaction-human-immune-crystals.html检索到2023年1月1日
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

简单的注射可以减少心脏病发作和中风造成的损害

股票

对编辑的反馈