免疫系统如何检测到隐藏的入侵者的发现
由Wonmuk Hwang博士领导的研究导致了更好地了解身体免疫系统的组成部分如何找到侵扰或受损细胞,这可能导致病毒和癌症治疗的新方法。
黄哲伦是德克萨斯农工大学生物医学工程系的副教授,他在最近发表在《科学》杂志上的一篇文章中提到了这一点国家科学院的诉讼程序.
当病毒进入人体,免疫系统就会开始寻找并摧毁入侵者。T -细胞是一个组成部分免疫系统它们能找到隐藏在宿主细胞中的病毒,成为抵御抗原或异物的最后一道防线。t细胞探测其他细胞的表面,检查从细胞内部舀出的、由细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)分子呈现的物质。
“问题是有数十万种MHC分子显示肽,只有少数几乎没有侵入细胞,如果大自说,”Hwang说。“其余的是细胞代谢的正常产物,这意味着T细胞需要能够在干草堆中看到该针。”
最近,研究人员已经发现,T细胞机械地增加了其检测能力:当T细胞探测其他细胞的表面时,产生自然接触力。如果细胞被抗原感染,则施加的力导致T细胞受体(TCR)和MHC分子之间的“捕获键”,其增强接触。在不携带特定抗原的TCR和MCH分子之间不会发生这种键。
然而,在实验中几乎不可能看到这种原子细节上的相互作用,所以Hwang开发了一个计算机模拟,可以真实地演示和分析当力被施加时tcr和MHC分子之间的相互作用。
“只有模拟可以看到和分析负载下的分子运动。实验室实验没有分辨率,”Hwang说。“实验确定的蛋白质的原子结构是静态快照,但当分子移动时,你基本没有看到运动。”
黄发现TCR各部分之间的运动是如何控制它们与MHC分子的相互作用的。当施加压力时,只有当MHC分子具有匹配的抗原时,运动才会被抑制,从而稳定整个复合体。其他情况会拒绝与TCR联锁,两者之间的不断运动最终导致它们断开。它就像一个锁和钥匙系统,锁和钥匙的形状不断变化,只有在完美匹配和足够的力度下,才能分子联锁。
黄说,知道分子的哪些部分会对力产生反应,可以帮助t细胞定制特定的应用。除了对抗感染,tcr也是癌症治疗的新星。
“如果你可以训练T细胞看到那些癌性抗原,它将真正的特定治疗,”Hwang说。“化疗杀死所有细胞。但是T细胞,您可以训练以极度准确识别癌症细胞。”
Hwang表示,他的下一步是调查一般和涉及特定T细胞受体系统的内容。
“要了解这一原则如何适用于不同的T细胞受体,我将扩大这个初步发现,”Hwang说。“这是第一个发现T细胞受体的操作机制的工作力量."
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