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從結(jié)構(gòu)上揭示MHC-I肽組裝復(fù)合體篩選蛋白片段機(jī)制

2017-11-17 11:16來源：生物谷

如今，社交媒體幫助我們跟上時(shí)事。由于我們無法同時(shí)處理大量的信息，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)僅提取我們需要知道的信息。我們體內(nèi)的細(xì)胞以一種類似的方式運(yùn)作：在抵抗寄生蟲、病毒甚至癌癥的過程中，一種被稱作MHC-I肽組裝復(fù)合體（MHC-I peptide-loading complex）的分子機(jī)器選擇對(duì)免疫系統(tǒng)很重要的蛋白片段。


在一項(xiàng)新的研究中，來自德國馬克斯普朗克生物物理研究所、法蘭克福大學(xué)和馬丁路德大學(xué)的研究人員闡明了這種蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和工作方式。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Structure of the human MHC-I peptide-loading complex”。

在細(xì)胞中，以小的蛋白片段（即肽）形式存在的狀態(tài)更新攜帶著來自該細(xì)胞內(nèi)部的信息。這些肽被MHC-I蛋白呈遞到細(xì)胞表面上，這樣它們就能夠被免疫系統(tǒng)檢測(cè)到。MHC-I分子將關(guān)于癌細(xì)胞或被病毒感染的細(xì)胞的信息快速地傳遞給免疫系統(tǒng)。這就使得免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別退化的或已被感染的細(xì)胞并消滅它們。然而，傳遞錯(cuò)誤的信息能夠?qū)е伦陨砻庖呒膊』蚵匝装Y。

法蘭克福大學(xué)生物中心的Simon Trowitzsch解釋道，“為了研究這種極其脆弱的MHC-I肽組裝復(fù)合體的結(jié)構(gòu)，我們首先開發(fā)出一種分子誘餌。利用這種工具，我們能夠從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分離出這種復(fù)合體。”馬克斯普朗克生物物理研究所的Arne M?ller補(bǔ)充道，“多虧了低溫電子顯微鏡領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，我們能夠直接地觀察MHC-I肽組裝復(fù)合體，并闡明它的結(jié)構(gòu)。”

為了讓細(xì)胞給免疫系統(tǒng)提供信息，膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、折疊酶和MHC-I分子必須在一種復(fù)合體中精確地協(xié)作。這項(xiàng)研究的結(jié)果展示了這種MHC-I肽組裝復(fù)合體如何僅過濾出那些被免疫細(xì)胞識(shí)別的蛋白片段。法蘭克福大學(xué)生物化學(xué)研究所的Robert Tampé說，“這些發(fā)現(xiàn)是非常重要的，這是因?yàn)椴《竞桶┘?xì)胞會(huì)干擾信息傳遞，并能夠比免疫系統(tǒng)更加精明。我們?nèi)缃窀玫乩斫饧?xì)胞如何選擇抗原來檢測(cè)癌癥或感染。這可能有助改進(jìn)免疫療法。”

參考資料：

Andreas Blees, Dovile Januliene, Tommy Hofmann et al. Structure of the human MHC-I peptide-loading complex. Nature, Published online:06 November 2017, doi:10.1038/nature24627