В статье, опубликованной в Журнале биологической химии Иллинойского университета в Чикаго, исследователи и коллеги сообщают о новом механизме обнаружения чужеродного материала во время ранних иммунных реакций.
У вирусов, бактерий и рака есть много способов размножаться и выживать в нашем организме. Вирусы и бактерии вторгаются в клетку напрямую, чтобы избежать обнаружения. Раковые клетки имеют то преимущество, что они естественны в организме. Однако у тела есть защита от такой коварной тактики.
"В клетке есть белки, ожидающие присутствия постороннего материала," сказала Марлен Бувье, старший автор и профессор микробиологии и иммунологии Медицинского колледжа. "Один белок, называемый аминопептидазой 1 эндоплазматического ретикулума, или ERAP1, запрограммирован на обнаружение чужеродного материала, такого как вирусные и бактериальные белки, и разбиение его на более мелкие части, также известные как пептиды. Другой белок – главный комплекс гистосовместимости класса I или MHC I – запрограммирован так, чтобы прикрепляться к чужеродному пептиду и перемещать его на поверхность клетки. Когда чужеродный пептид находится вне клетки, иммунные клетки могут распознавать и уничтожать инфицированную клетку."
По словам Бувье, это пример нормального процесса, но иногда чужеродный пептид, однажды связанный с MHC I, остается в клетке. Это происходит, когда инородный материал не измельчается до достаточно маленького размера или слишком длинный.
Бувье и его коллеги использовали рентгеновскую кристаллографию – метод, позволяющий увидеть структуры на атомном уровне – и масс-спектрометрию – используемую для определения длины пептида по массе, – чтобы показать, что ERAP1 может разрезать сверхдлинные пептиды даже после того, как они связались с MHC I.
"Рентгеновская кристаллография позволила нам определить трехмерные структуры, чтобы увидеть, как эти более длинные пептиды связываются с бороздкой MHC I с высоким разрешением," Бувье сказал. "Использование ферментативного анализа ERAP1 с масс-спектрометрией дало нам возможность впервые показать, что ERAP1 может урезать пептиды, связанные с MHC I. Эти инструменты позволили нам разработать модель этого нового механизма иммунного ответа."
Бувье сказал, что эта новая информация может помочь исследователям использовать ERAP1 для борьбы с инфекциями и раком.
"Это исследование может иметь большое значение для иммунотерапии," сказал Бувье. "Например, раковые клетки не всегда содержат достаточно пептидов, чтобы их можно было назвать «чужеродными», что позволяет раковым клеткам реплицироваться и расти. Но если у вас есть способ манипулировать тем, как ERAP1 генерирует раковые пептиды, можно надеяться, что вы можете исказить репертуар пептидов, который представлен на поверхности клетки, в нашу пользу. Это наиболее трансляционное приложение нашего исследования."
Это исследование было выбрано в качестве журнала "Выбор редакции" за значимость и важность их исследований в области иммунологии.