您所在的位置:首頁(yè) > 腫瘤科醫學(xué)進(jìn)展 > Nature子刊:抗病毒防御的起始信號
細胞必須保護它們自己:一方面防止其遺傳物質(zhì)發(fā)生損傷,而且還要對抗來(lái)自外部的攻擊,例如病毒。為此,它們會(huì )使用兩種不同的機制:特殊的蛋白質(zhì)尋找和檢測細胞自身DNA的缺陷,而免疫系統則會(huì )采取行動(dòng)對付入侵者。目前,來(lái)自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)和慕尼黑大學(xué)(LMU)的科學(xué)家們表明,這兩種保護機制都是通過(guò)一種共有的蛋白質(zhì)聯(lián)系在一起。相關(guān)結果發(fā)表在最近的《Nature Immunology》雜志。
在人類(lèi)細胞中,DNA作為遺傳信息的載體,僅存在于細胞核中。為了保護它,專(zhuān)門(mén)的蛋白質(zhì)會(huì )定期掃描DNA鏈查找缺陷,并修復它們。這方面的一個(gè)例子是蛋白質(zhì)Rad50,它是一種DNA傳感器,與DNA結合并檢測有缺陷的部位。由TUM的Jürgen Ruland教授帶領(lǐng)的科學(xué)家小組,與LMU的同事合作,發(fā)現了Rad50執行的另外一項重要任務(wù)。
一般地,在細胞核周?chē)募毎|(zhì)中沒(méi)有DNA。然而,如果確實(shí)出現過(guò),它通常是來(lái)自于病毒的外源DNA,例如,感染細胞的病毒。就像人類(lèi)一樣,一些種類(lèi)的病毒會(huì )使用DNA來(lái)攜帶它們的遺傳信息。因此,先天免疫系統已經(jīng)發(fā)展出了報警機制,來(lái)快速有效地檢測細胞質(zhì)中的外源DNA,并通過(guò)產(chǎn)生信使物質(zhì)激活免疫系統。
然而,這種激活過(guò)程在細胞質(zhì)中是如何發(fā)生的,在很大程度上還是未知的。在這項研究中,第一作者Susanne Roth博士及其同事們證明,來(lái)自細胞核的DNA傳感器Rad50蛋白,也是抗病毒防御的一個(gè)重要觸發(fā)因子。Jürgen Ruland教授解釋這項結果的意義:“我們非常的驚訝發(fā)現,Rad50專(zhuān)門(mén)檢測細胞核中的DNA,也檢測外源病毒的DNA,作為相應免疫反應的一個(gè)連接環(huán)節。”
一種蛋白,兩種功能
在實(shí)驗中,科學(xué)家們用一種病毒來(lái)感染免疫細胞,這種病毒將其DNA導入細胞質(zhì)中。他們表明,即使Rad50通常停靠在細胞核中受損的DNA上,但它會(huì )與細胞質(zhì)中的病毒DNA結合。一個(gè)關(guān)鍵的因素是,Rad50同時(shí)與免疫系統的一種特定信號蛋白(C**9)相互作用,形成一個(gè)復合體。研究人員首次在細胞中成功地演示了這一關(guān)系。
復合物的形成會(huì )激活細胞中的一個(gè)信號轉導通路,最終產(chǎn)生信號物質(zhì)白介素1β(interleukin 1β)。免疫系統的這一關(guān)鍵“總參與者”可引起發(fā)燒作為對病原體的一種防御機制,但是在自身免疫性疾病中也起一定的作用,如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎。
為了證實(shí)他們的結果,研究人員用不包含Rad50或C**9的細胞,再次將DNA導入其細胞質(zhì)。這兩種類(lèi)型的細胞,產(chǎn)生了更少的白細胞介素1β,因為不能形成激活報警系統的Rad50-C**9復合體。
Jürgen Ruland解釋說(shuō):“IL-1β太多或太少,都可能導致一種有缺陷的免疫反應或慢性疾病,所以它的生產(chǎn)必須由身體嚴格調控。現在我們知道,Rad50和C**9是報警系統和IL-1β生產(chǎn)的重要觸發(fā)因子,我們可以對許多免疫反應有一個(gè)更好的理解,并開(kāi)發(fā)可在治療上影響它們的策略。”
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