慕尼黑工业大学（TUM）的研究人员揭示了分子伴侣如何检测未成熟的免疫信号蛋白

来源：news medical | 校审：Kate Anderton | 2019-9-24 | 翻译：聚生物

我们免疫系统的细胞通过交换复杂的蛋白质分子不断地相互沟通。由慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员领导的一个小组现在揭示了专门的细胞控制蛋白(称为伴侣蛋白)如何检测未成熟的免疫信号蛋白并阻止它们离开细胞。

当病原体进入机体时，机体的防御系统必须迅速做出反应。入侵者是由白细胞识别的，白细胞将信息传递给其他免疫细胞。信息通过分泌的信号蛋白(白细胞介素)传递，白细胞介素与受体细胞上的匹配受体结合，例如可使靶细胞分裂并释放抗体。

质量控制抑制未成熟的信号分子

来自慕尼黑工业大学、亥姆霍兹中医学中心和斯坦福大学的研究人员通过研究白细胞介素23，已经能够证明细胞是如何确保白细胞介素信号蛋白被正确表达的。

马提亚斯·费格，慕尼黑工业大学细胞蛋白生物化学教授，研究项目负责人：“目前对白细胞介素23展开深入研究，不仅是因为它在抵御病原体方面起到核心作用，还因为它能引发自身免疫性疾病。”

白细胞介素23由两种蛋白质组成，它们必须在细胞内结合形成一种活性复合物，才能触发所需的信号。正如科学家们在他们的研究中所证明的那样，被称为伴侣的蛋白分子在细胞中保留着白细胞介素IL23-alpha的一部分，直到它被整合成完整的复合物。通过这种方式，细胞能确保不会分泌任何不配对的IL23-alpha，从而控制这种重要的白细胞介素的生物合成，并并相应地控制它发送的信息。伴侣蛋白是一种功能分子蛋白，它能确保其他蛋白分子被正确构建。

“我们能够证明未结合的IL23-alpha具有易于与伴侣相互作用的化学键，”费格解释说。在完整的白细胞介素23中，这些键是闭合的，因此伴侣不再能够相互作用，因此完整的分子可以离开细胞。

有针对性的干预免疫细胞通讯

由于通常分离出的IL23-alpha不存在于细胞外，因此不清楚它是否能单独影响免疫系统。研究人员在计算机辅助设计的基础上，在实验室中制造了一种稍微修改过的分子，并利用这种分子进行了测试。在这种新的分子变体中，可能与伴侣分子相连的键是闭合的。

这项研究的第一作者Susanne Meier说:“经过修饰的分子可以自由离开细胞。” “然后它们与完整的白细胞介素23受体结合，引发类似但较弱的反应。”因此，IL23-alpha可以通过分子工程合成功能信号蛋白，从而绕过细胞的质量控制系统。

“这是可能的，合成的IL23-alpha可以与免疫细胞中更深入的受体相互作用，并以一种未知的方式影响它们，”Feige说。“这是我们接下来要调查的问题之一。”这一结果可以作为未来使用工程白细胞介素以理想方式调节免疫系统的药物的基础。

原文检索：

Meier, S. et al. (2019) The molecular basis of chaperone-mediated interleukin 23 assembly control. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-12006-x.

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