研究小组在先天免疫系统中发现了新的控制机制

研究小组在先天免疫系统中发现了新的控制机制
奥胡斯大学的研究人员发现,ITIH4通过一种未知的机制抑制先天免疫系统中的蛋白酶。资料来源:Rasmus Kjeldsen Jensen。

尽管在血液中发现了大量的蛋白质ITIH4,但迄今为止它的功能尚不清楚。通过结合许多不同的技术,奥胡斯大学的研究人员发现,ITIH4通过一种未知的机制抑制先天免疫系统中的蛋白酶。研究结果刚刚发表在著名的科学杂志上科学的进步

蛋白酶是分解其他蛋白质的酶。大多数情况下,蛋白酶发生在级联网络中,其中一个特定的事件触发了一个连锁反应,其中几个蛋白酶裂解,从而激活彼此。最著名的可能是凝血级联,当血管被刺破时,它会导致血液凝结。

但在我们的血液和组织中发现了一个类似的蛋白酶网络,称为补体系统。补体系统的激活会导致致病生物、癌细胞和我们自己的死亡细胞的消灭。为了防止补体系统攻击我们健康的细胞,它受到蛋白质的密切控制,这些蛋白质在短时间内使蛋白酶失活;这些控制蛋白被称为

在奥胡斯大学生物医学系,Steffen Thiel教授和博士生Rasmus Pihl想要调查我们血液中来自补体级联的所谓MASP蛋白酶与哪些其他蛋白质相互作用。在由Jan J. Enghild教授领导的奥胡斯大学分子生物学和遗传学系质谱组的帮助下,他们惊讶地发现,两种MASP蛋白酶与ITIH4形成了强烈的复合体

ITIH4与MASP-1和MASP-2酶形成复合物

“当我看到我们合作伙伴的第一批数据时,我非常惊讶,这些数据表明ITIH4可以与MASP-1和MASP-2酶形成复合物。在生物医学,我们已经研究这两种蛋白酶25年了,ITIH4从来没有出现在雷达上。但这是有道理的,因为类似于ITIH4的蛋白质可以作为其他蛋白酶的抑制剂,”Rasmus Pihl说。

Rasmus和Steffen现在开始系统地研究ITIH4是如何影响MASP-1和MASP-2的。结果表明,当ITIH4与MASP-1和MASP-2酶形成复合物时,它们仍能裂解小蛋白,而当ITIH4抑制MASP-1和MASP-2时,无法裂解大蛋白。

他们在分子生物学和遗传学系的同事Jan J. Enghild和Gregers R. Andersen得知这一发现时几乎从椅子上掉了下来。

自20世纪80年代以来,该系的研究人员描述了另一种称为A2M的抑制剂正是具有这种特性。他们在生物医学的同事现在发现ITIH4的功能与A2M相似吗?

为了详细描述ITIH4如何抑制MASP蛋白酶,Rasmus Pihl分离出与MASP-1蛋白酶结合的游离ITIH4和ITIH4。利用x射线小角度散射和这些样本是由分子生物学和遗传学的博士后Rasmus Kjeldsen Jensen和Gregers Rom Andersen教授研究的。他们发现,ITIH4通过所谓的von Willebrand结构域与MASP-1蛋白酶接触,这与生物医学系的结果非常吻合。这是一种全新的抑制蛋白酶的机制,与A2M抑制蛋白酶的方式完全不同。

“关于ITIH4的知识很少,但已知的是,在各种病理条件下,这种蛋白质可以被裂解。Steffen Thiel教授解释说:“我们的研究结果表明,这样的裂解对于ITIH4作为酶抑制剂的作用是绝对必要的。”

Gregers Rom Andersen解释说:“通过使用冷冻电子显微镜,我们现在试图详细了解ITIH4如何通过这种新的抑制机制抑制MASP-1和MASP-2。我们已经知道,当ITIH4被裂解时,它会与MASP-1和另一个ITIH4分子形成复合物。我们非常期待看到它如何发生。”

温斯顿·丘吉尔(Winston Churchill)曾说过:“人们偶尔会被真理绊倒,但大多数人会爬起来,然后匆匆离开,就好像什么都没发生过一样。“作为一名研究人员,保持好奇心是绝对必要的。研究那些全新的、未被描述的蛋白质和机制是非常令人着迷的。这也意味着我们不知道在描述ITIH4是否与临床情况相关的意义方面,我们最终处于什么位置,”Steffen Thiel说。

新的研究结果获得了诺和诺德基金会的资助,以继续这两个部门之间的合作。


进一步探索

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更多信息:Rasmus Pihl等人,ITIH4通过一种新的抑制机制作为蛋白酶抑制剂,科学的进步(2021)。DOI: 10.1126 / sciadv.aba7381
期刊信息: 科学的进步

所提供的奥尔胡斯大学
引用:研究团队在先天免疫系统中发现了新的控制机制(2021,1月26日),检索自2021年6月5日//www.pyrotek-europe.com/news/2021-01-team-mechanism-innate-immune.html
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