Открытия, сделанные в том, как иммунная система обнаруживает скрытых злоумышленников

Открытия, сделанные в том, как иммунная система обнаруживает скрытых злоумышленников
На этом изображении рецептор Т-клеток находится на нижней стороне, а главный комплекс гистосовместимости, расположенный на верхней стороне, представляет собой антиген, окрашенный в желтый цвет в середине. Моделирование позволило доктору Вонмуку Хвангу проанализировать реакцию комплекса на механическую нагрузку. Предоставлено: д-р Вонмук Хван, Техасский колледж инженерии A&M.

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

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.

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, исследуя материалы, взятые изнутри клетки и представленные молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) на поверхности клеток.

«Проблема в том, что сотни тысяч молекул MHC отображают пептиды, и лишь некоторые из них попадают в клетки, если вообще появляются», — сказал Хван. «Остальные из них являются нормальными продуктами клеточного метаболизма, а это значит, что Т-лимфоциты должны видеть эту 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, которые не несут специфические антигены.

Однако экспериментально увидеть это взаимодействие в деталях 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 с замком и ключом, 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 лечении 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 механизм действия Т-клеточных рецепторов»./P>

0 0
0 %
Happy
0 %
Sad
0 %
Excited
0 %
Angry
0 %
Surprise

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Close