Ahelreaktsioon inimese immuunsüsteemis, mis on kristallides lõksus

Ahelreaktsioon inimese immuunsüsteemis, mis on kristallides lõksus
Ahelreaktsioon inimese immuunsüsteemis, mis on kristallides lõksus
Anonim

Aarhusi ülikooli uurimisrühm on paljastanud üksikasjad selle kohta, kuidas algab ahelreaktsioon inimese immuunsüsteemis. Nende tulemustega loodavad teadlased edendada strateegiate väljatöötamist, mille eesmärk on leevendada immuunsüsteemi tahtmatust aktiveerimisest põhjustatud kannatusi.

Komplemendi süsteem on osa kaasasündinud immuunsüsteemist ja koosneb umbes 40 erinevast valgust, mis töötavad koos, et kaitsta keha haigusi põhjustavate mikroorganismide eest. Komplemendi süsteem tajub kehas olevaid ohusignaale, tuvastades iseloomulikud molekulaarmustrid, mida esitavad patogeensed mikroorganismid või mõned meie enda haiged või surevad rakud, mis tuleb elimineerida.

Komplemendi süsteemi võib leida verest, aga ka kudedes rakke ümbritsevast vedelikust. Komplement on esimene kaitseliin paljude patogeensete organismide vastu ja selle ohusignaalide äratundmisega tegelevad komplemendi süsteemi spetsiaalsed valgud.

Aarhusi ülikooli biomeditsiini osakonna professor Steffen Thiel on enam kui 20 aastat olnud MBL ja MASP-2, mis on komplemendisüsteemi kaks peamist valku, uuringutes maailmas. Kui MBL tunneb ära ohusignaali, muundatakse MASP-2 aktiivseks ensüümiks, mis suudab nüüd lõhustada valgu C4, mis on kolmas oluline valk komplemendi süsteemis. See lõhustamine on esimene samm ahelreaktsioonis, mis lõpeb patogeensete bakterite ja surevate rakkude elimineerimisega. Aarhusi ülikooli molekulaarbioloogia ja geneetika osakonna dotsent Gregers R. Anderseni juhitud uurimisrühmal on nüüd koostöös professor Thieliga õnnestunud aatomite üksikasjalikult kindlaks teha, kuidas aktiivne ensüüm MASP-2 tunneb ära substraadi C4.

Röntgenikiirgusega pildistatud kristallid

Kaks molekulaarbioloogia doktoranti Rune T. Kidmose ja Nick S. Laursen eraldasid vereplasmast valgu C4, samas kui MASP-2 said nad Ungari kolleegidelt. Seejärel kristalliseerisid nad substraadi C4 üksinda, kuid üllatusena suutsid nad kristalliseerida ka ensüümi-substraadi kompleksi C4·MASP-2. Kokkupuutel saadud kristallidega intensiivse röntgenikiirgusega, õnnestus kahel õpilasel aasta jooksul määrata C4 valgu ja kompleksi C4·MASP-2 aatomstruktuurid. Kaks teist doktoranti Sofia Sirotkina ja Troels R. Kjaer viisid seejärel läbi laborikatsed, mis näitasid, et kristallstruktuuridel põhinevad järeldused kehtisid ka siis, kui MASP-2 lõikas katseklaasis C4.

Võimalik mõju ravimite väljatöötamisele

Rune T. Kidmose'i ja Nick S. Laurseni saadud tulemused on tähelepanuväärsed. "On äärmiselt haruldane, et te saate proteolüütilise (valku lagundava) ensüümi lõksu püüda puutumatu valgu lõhustamise protsessi keskel," ütleb üliõpilaste juhendaja dotsent Gregers Rom Andersen."Nüüd teame üksikasjalikult, millised MASP-2 osad tunnevad ära substraadi C4. Nende tulemuste teine ​​põnev aspekt on see, et me teame ka nii C4 kui ka MASP-2 struktuuri üksi, nii et näeme, kuidas nii ensüüm kui ka substraat muuta nende kolmemõõtmelist struktuuri, kui MASP-2 tunneb ära C4. Samuti näeme, kuidas need muutused aitavad otseselt kaasa C4 lõhustumisele,“järeldab ta.

Professor Thieli jaoks on uued tulemused täiesti uus viis visualiseerida, kuidas MASP-2 – mille funktsiooni ta avastas 1997. aastal – täidab oma funktsiooni. "Samuti on suur isiklik rõõm olla kaasatud alates uue valgu avastamisest kuni punktini, kus saate aatomitasandil teadmisi selle valgu toimimise kohta ensüümina," ütleb ta.

Paljudes olukordades toimub komplemendisüsteemi soovimatu aktiveerumine, mis võib kahjustada meie enda kudesid. Mitmed ravimifirmad töötavad praegu selliste kahjustuste leevendamiseks mõeldud ravimite väljatöötamisega."Väga üksikasjalik arusaam, mis meil praegu komplemendisüsteemi osade kohta on, viib kahtlemata intelligentsemate viisideni uute ravimite väljatöötamiseks, " ütleb professor Thiel. "Loomulikult ei lõpeta me siin oma uuringuid, sest jätkame immuunsüsteemi teiste valkude ja molekulaarsete mehhanismide väga üksikasjalikke uuringuid," jätkab ta.

Populaarne teema