研讨发现细胞膜负电荷调控细胞黏附分子功效的机制

近期，中国迷信院分子细胞迷信杰出立异中间研讨员陈剑峰团队在Frontiers in Cell and Developmental Biology上，在线颁发了题为Mucin-like domain of Mucosal Addressin Cell Adhesion Molecule-1 facilitates integrin α4β7-mediated cell adhesion through electrostatic repulsion的研讨论文。该研讨提醒了细胞膜负电荷与黏膜地址素细胞黏附分子-1（Mucosal Addressin Cell Adhesion Molecule-1，MAdCAM-1）之间的静电斥力调控MAdCAM-1与整合素α4β7黏附的新机制。

免疫细胞的黏附及迁徙是机体免疫与宿主进攻的症结环节，免疫细胞外表的整合素、内皮细胞外表的配体以及细胞所处微情况之间的交互作用对换控免疫细胞的黏赞同迁徙具备紧张意义。MAdCAM-1是整合素α4β7的次要配体，在肠道和肠道相关淋巴组织，如派尔聚拢淋趋承（Peyer’s patches，PPs）和肠系膜淋趋承（mesenteric lymph nodes，MLNs）等肠内皮细胞中特同性表白。通过与MAdCAM-1产生黏附，整合素α4β7在活化前后可以别离介导免疫细胞在血管内皮外表的滚动和稳定黏附，调控免疫细胞召募到肠道，与肠道免疫亲密相关。细胞膜富含年夜量负电荷，其次要起源为磷脂和细胞膜卵白胞外构造域的糖基化修饰。MAdCAM-1的Mucin-like构造域是一个高糖基化构造域，带有年夜量负电，但学界尚不分明该构造域是否参加调控整合素α4β7介导的免疫细胞黏附。

该研讨发现，MAdCAM-1的Mucin-like构造域可通过与细胞膜负电荷的静电斥力维持其伸展偏向，进而调控其与整合素α4β7的黏附作用。研讨职员采取构造多变的高酸性线状多糖硫酸肝素（heparan sulfate，HS），以模拟细胞膜的负电荷情况，体外检测稳定表白整合素α4β7的293T（293T-α4β7）细胞在固定化的MAdCAM-1上的黏附行动。成果标明，HS显着添加了整合素α4β7介导的黏附细胞数量，进步了滚动细胞的比例和细胞滚动速率。当MAdCAM-1缺失Mucin-like构造域后，HS对整合素α4β7介导的细胞黏附的匆匆进作用也随之消逝。要是用唾液酸酶处置表白MAdCAM-1的CHO-K1细胞（CHO-K1-MAdCAM-1），去除细胞外表糖缀合物的阴离子唾液酸，从而毁坏了细胞膜微情况中的负电荷，可显着克制293T-α4β7细胞在CHO-K1-MAdCAM-1细胞外表的黏赞同滚动。进一步分子机制研讨发现，Mucin-like构造域与细胞膜负电荷之间的静电斥力招致了MAdCAM-1加倍竖立的空间构象，使其以高亲和性联合整合素α4β7，从而匆匆进了免疫细胞在内皮细胞外表的黏附过程。

该研讨提醒了整合素配体MAdCAM-1通过其Mucin-like构造域与细胞膜微情况负电荷之间的静电斥力，调控整合素α4β7介导的细胞黏附的新机制，为准确调控免疫细胞向淋巴组织或炎症部位的迁徙提供了新思绪。陈剑峰和分子细胞杰出中间副研讨员林昶东为论文的独特通信作者，高级试验师袁抽芽和硕士研讨生杨妍荣为论文的独特第一作者。研讨任务获得国度自然迷信基金委、科技部、中科院、国度高条理人才特别支持筹划、中科院青年立异匆匆进会、中国科协“青年人才托举工程”和SA-SIBS优秀人才奖励基金的支持。(100yiyao.com）