Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Контрразведка иммунитета

Как иммунная система обнаруживает скрытых злоумышленников

Анна Юдина, «Научная Россия»

Исследования Техасского инженерного колледжа A&M могут привести к новым подходам к лечению вирусов и рака, – пишет пресс-релиз Discoveries Made In How Immune System Detects Hidden Intruders.

Исследования под руководством доктора Вонмука Хвана привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака.

Вонмунк Хван – доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Wonmuk Hwang et al., The αβTCR mechanosensor exploits dynamic ectodomain allostery to optimize its ligand recognition site).

Когда вирусы проникают в организм, иммунная система начинает искать и уничтожать злоумышленника. Т-клетки являются одним из компонентов иммунной системы, и они ищут вирусы, скрывающиеся в клетках-хозяевах, выступая в качестве основной линии защиты от антигенов или инородных тел. Т-клетки исследуют поверхность других клеток, изучая материалы, собранные изнутри клетки и представленные молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) на поверхности клеток.

«Проблема в том, что есть сотни тысяч молекул MHC, отображающих пептиды, и лишь некоторые из них относятся к вторгающимся клеткам, если они вообще появляются, – сказал Хван. – Остальные молекулы являются нормальными продуктами клеточного метаболизма, а это означает, что Т-лимфоциты должны искать иголку в стоге сена».

Недавно исследователи обнаружили, что Т-клетки увеличивают свою способность обнаружения механически: когда Т-клетки исследуют поверхность других клеток, создается естественная контактная сила. Если клетка инфицирована антигеном, приложенная сила приводит к «цепной связи» между рецепторами Т-клеток (TCR) и молекулами MHC, что усиливает контакт. Эта связь не возникает между TCR и молекулами MCH, не несущими специфических антигенов.

histocompatibility.jpg

Т-клеточный рецептор и главный комплекс гистосовместимости представляют антиген, окрашенный в желтый цвет.

Однако экспериментально увидеть это взаимодействие с точностью до атома практически невозможно, поэтому Хван разработал компьютерное моделирование, которое могло бы реалистично продемонстрировать и проанализировать взаимодействие между TCR и молекулами MHC при приложении силы.

«Только моделирование может видеть и анализировать движение молекул под нагрузкой. Лабораторный эксперимент не имеет такого разрешения, – сказал Хван. – Экспериментально определенные атомные структуры белков являются статическими снимками, но, когда молекула движется, у вас практически нет возможности увидеть движение».

Хван обнаружил, как движение между частями TCR контролирует их взаимодействие с молекулами MHC. При приложении силы движение подавляется только тогда, когда молекула MHC имеет соответствующий антиген, тем самым стабилизируя весь комплекс. В других случаях будет отказано в блокировке с TCR, и постоянное движение между ними в конечном итоге приведет к их отключению. Это похоже на систему «замок и ключ», в которой замок и ключ постоянно меняют форму, и только при идеальном совпадении и при соответствующем уровне силы молекулы могут сцепиться.

Хван сказал, что знание того, какие части молекулы реагируют на силу, может помочь приспособить Т-клетки к определенным приложениям. Помимо борьбы с инфекциями, TCR также являются восходящими звездами в терапии рака.

«Если вы научите Т-лимфоциты видеть эти раковые антигены, это будет действительно специфическая терапия, – сказал Хван. – Химиотерапия убивает все клетки. Но Т-клетки можно научить распознавать раковые клетки с исключительной точностью».

Хван сказал, что следующим шагом для него будет изучение того, что является общим и что относится к конкретным системам рецепторов Т-клеток.

«Чтобы увидеть, как этот принцип применим к различным Т-клеточным рецепторам, я собираюсь расширить это первоначальное открытие, – сказал Хван. – Это первая работа, в которой был обнаружен действующий механизм Т-клеточных рецепторов».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

иммунная система лимфоциты молекулярная биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Киллеры без посредников

Т-лимфоциты в легких, ответственные за длительный иммунитет против вирусов, могут активироваться легче, чем считалось ранее.

читать

Хорошие новости

Ученые обнаружили, что лимфоциты людей, никогда не сталкивавшихся с SARS-CoV-2, тоже на него реагируют.

читать

Стресс и иммунитет

Умеренный стресс стимулирует синтез антител, но при сильном стрессе иммунитет может подождать, пока организм не разберется со стрессовой ситуацией.

читать

Защитная аутофагия

Клетки рака поджелудочной железы переваривают собственные белки, которые могут выдать их иммунной системе.

читать

Универсальные убийцы опухолей

Исследователи обнаружили новый тип Т-киллеров, которых можно использовать для терапии большинства видов рака.

читать