通過分解激活 識別構(gòu)成免疫反應(yīng)基礎(chǔ)的分子機(jī)制
LMU研究人員報告說,先天RNA分子的兩個位點(diǎn)是通過位點(diǎn)特異性裂解產(chǎn)生的,兩個短RNA激活了先天性免疫應(yīng)答的核心部分,而這兩種衍生物都是由相同的酶產(chǎn)生的。
可以將先天免疫系統(tǒng)視為人體對抗入侵性病原體的最前沿。細(xì)胞具有專門的受體,可以區(qū)分源自外源細(xì)胞的 RNA(例如病原細(xì)菌和病毒)和“天然” RNA。識別前者然后激活適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)以消除入侵者。但是,作為這種檢測模式基礎(chǔ)的分子機(jī)制仍然不清楚?,F(xiàn)在,LMU免疫學(xué)家Veit Hornung教授與LMU化學(xué)家Thomas Carell教授合作發(fā)現(xiàn)了這些受體之一的激活稱為TLR8的分子是由兩個特定的RNA片段的結(jié)合介導(dǎo)的,這兩個片段是由外源RNA的降解產(chǎn)生的,并且兩個分解產(chǎn)物都是由稱為RNase T2 的單一酶產(chǎn)生的。新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在領(lǐng)先的Cell雜志上。
Hornung說:“早期的研究表明,外源RNA分子不能被整體識別,但是必須先切成較小的片段,然后才能被先天免疫系統(tǒng)識別。” 為了進(jìn)一步探索識別過程,他和他的同事們特別刪除了人類細(xì)胞模型中單個RNase的基因。然后,他們詢問每種RNase的丟失如何影響TLR8的激活,TLR8是已知的人類細(xì)胞中細(xì)菌RNA的重要傳感器。“在這種情況下,我們選擇使用人類細(xì)胞模型,因為在小鼠中發(fā)現(xiàn)的受體的形式以不同的方式起作用,”這項新研究的第一作者,威特·霍恩(Veit Hornung)研究小組的Wilhelm Greulich解釋說。
研究小組發(fā)現(xiàn),只有缺少RNase T2基因的細(xì)胞才無法觸發(fā)TLR8介導(dǎo)的對細(xì)菌RNA的應(yīng)答,這清楚地表明了該酶在受體激活中的核心作用。值得注意的是,RNase T2在進(jìn)化過程中一直高度保守。這種酶實(shí)際上存在于所有類型的生物中,其結(jié)構(gòu)在很大程度上保持不變。這種高度的保守性強(qiáng)烈表明其具有基本的細(xì)胞功能,并且該機(jī)制也可能在其他物種中起作用。
“我們能夠使用質(zhì)譜鑒定RNaseT2切割RNA的特定產(chǎn)物”,托馬斯·卡雷爾(Thomas Carell)小組成員Mirko Wagner說。這些數(shù)據(jù)表明,該酶優(yōu)先在確定的核苷酸序列上裂解RNA分子,從而導(dǎo)致降解產(chǎn)物專門激活TLR8:尿苷和嘌呤終止RNA片段。“基本上,該受體含有兩個Carell解釋說。“一個不同的口袋必須被激活。”一個口袋容納了尿苷,這種相互作用最終導(dǎo)致了受體的激活。但是,在生理上,激活取決于嘌呤末端的RNA片段的預(yù)先結(jié)合, Hornung說:“激活是一個兩步過程,RNase T2提供了觸發(fā)兩個步驟的關(guān)鍵。我們相信,在其進(jìn)化過程中,受體已適應(yīng)特異性識別該酶的降解產(chǎn)物。”
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