Nature:首次解析了IgM型细胞抗原受体的三维结构图

来源：100医疗网原创2022-10-25 1:36

在一项新的研究中，研究人员发表了IgM型细胞抗原受体的确切分子结构。他们的发现表明，B细胞表面的IgM受体与其他受体相互作用，控制其信号转导。

B细胞的表面覆盖着抗原受体，它们用来识别入侵的病原体，如细菌和病毒。当B细胞抗原受体与外来抗原结合时，B细胞被激活并引发抗体产生。抗体对我们的生存至关重要，并保护我们免受新型冠状病毒病毒和其他病原体引起的严重疾病。

疫苗接种具有保护作用，因为它们激活抗原受体，从而引发免疫反应。在一项新的研究中，来自德国弗赖堡大学、哈佛医学院和波士顿儿童医院的研究人员发表了IgM B细胞抗原受体的确切分子结构。他们的发现表明，B细胞表面的IgM受体与其他受体相互作用，控制其信号转导。相关研究成果于2022年10月13日在线发表在《自然》杂志上，题目是《b细胞抗原受体装配的结构原理》。

信号转导亚单位与免疫球蛋白相连。

b细胞抗原受体由与细胞膜结合的免疫球蛋白(膜结合抗体)和两个更小的亚单位Ig和Ig组成。一旦B细胞抗原受体识别出病原体，这些更小的亚单位就会将信号传递到细胞内，因此也称为信号传递亚单位。论文的合著者、弗赖堡大学生物系的Michael Reth教授表示，之前不知道这些信号转导亚基是如何与免疫球蛋白联系在一起的。Reth教授研究B细胞抗原受体30多年，初步发现了其信号转导亚单位。

Reth说，在很长一段时间里，我们没有技术上的可能性来研究膜蛋白的确切结构。如今，低温电子显微镜使我们能够以高分辨率分析B细胞抗原受体的结构图。

在低温电子显微镜下，待研究的蛋白质分子被很快冷却到-183。这减少了它们的自然运动，并防止了会破坏蛋白质结构的微小冰晶的形成。这样就有可能达到比其他电子显微镜方法高很多倍的分辨率。

未切割的SDS-PAGE凝胶和免疫印迹。图片来自Nature，2022，doi :10.1038/s 41586-022-05412-7。

在这项新的研究中，这些作者实现了3.3埃的分辨率，这仅相当于几个原子的宽度。为了做到这一点，他们将数十万张完整B细胞抗原受体的照片与一张缺少两个灵活区域的截短照片结合起来。然后他们利用这些数据在计算机上计算出B细胞抗原受体的完整三维结构。

对称的膜结合抗体仅在一侧结合。

这种三维结构的显著之处在于，这种对称的膜结合抗体只在一侧与Ig和Ig结合，从而形成不对称的复合物。这种不对称类似于T细胞受体，这是另一种重要的免疫受体，其结构在2019年首次得到阐明。

Reth解释说，令人震惊的是，两种类型的抗原受体都形成了不对称复合物。这使我们得出结论，今天阐明的三维结构是一个更大的受体复合物的一部分，它与B细胞表面的其他分子相互作用。

这个更大的结构是由不太强大的力结合在一起的，它无法通过低温电子显微镜进行研究。然而，这种新发现的B细胞抗原受体的三维结构为支持这种与其他分子的相互作用提供了进一步的证据：它表明B细胞抗原受体的外部含有保守的氨基酸。如果氨基酸在进化过程中几乎没有变化，那么它们就被描述为保守的，因此它们在不同生物的抗原受体中是相同的。

Reth说，向外保守氨基酸的存在表明IgM型细胞抗原受体有了进一步的结合伴侣。换句话说，到目前为止，我们只知道这种分子机器的一部分。现在我们想确定其他成分，以及它们如何影响这种B细胞抗原受体的信号转导效应。

这些其他成分可以解释B细胞抗原受体通常如何保持静止，只有在与抗原结合时才会被激活。Reth总结说，这将是适应性免疫研究的下一个重要任务之一。更好地了解B细胞激活也可能有助于我们进一步改善疫苗的开发，或者了解B细胞抗原受体以不受控制的方式被激活的淋巴瘤的形成。(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

B细胞抗原受体装配的结构原理。自然，2022，doi :10.1038/s 41586-022-05412-7。

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