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蛋白质对提供免疫洞察力

在两种与疾病相关的蛋白质中意外发现可能会揭示人类免疫系统疾病,包括一种罕见的且常常致命的儿童疾病,称为噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(HLH)。

今天发表在《自然免疫学》杂志上的这项研究表明,这些称为PLD3和PLD4的蛋白质在免疫系统如何检测和应对感染中起着重要作用。

“特别是,当存在外源DNA(例如来自病毒或细菌的DNA)时,它们在免疫系统的反应中发挥作用。这是出乎意料的,而且是完全未知的。” Scripps Research的助理教授,该研究的第一作者之一Amanda Gavin博士说。

长期以来,研究人员一直怀疑PLD3和PLD4在疾病中起作用,但他们并不确切地知道如何起作用。在较早的研究中,编码这些蛋白质的基因突变与阿尔茨海默氏病(对于PLD3)和自身免疫性疾病类风湿关节炎和系统硬化(对于PLD4)有关。这使研究人员认为它们是需要进一步研究的重要蛋白质。

这些蛋白质名称中的PL代表磷脂酶,一种降解脂质的蛋白质。蛋白质PLD1和PLD2可以完成此任务,而PLD3和PLD4的作用类似,因为它们的部分分子结构看起来非常相似。

事实证明,结构相似性是一个红色的鲱鱼。

Gavin解释说:“我们花了很长时间才能弄清楚这些蛋白质的酶促活性,因为我们在错误的位置寻找。”“得知这些蛋白质实际上是降解DNA的酶,我们感到非常惊讶。”

确定蛋白质作用的最佳方法之一是敲除其基因。在缺乏正常运作的蛋白质的情况下,科学家可以开始研究其作用。在当前的研究中,研究人员制造的小鼠的PLD3和PLD4均无功能。他们发现老鼠的肝脏有缺陷,并且整个身体的炎症程度很高,就像被诊断出患有HLH的孩子一样。他们在很小的时候就死了。

进一步的分析揭示了造成这些症状的原因。称为树突状细胞的免疫细胞正在检测小鼠自身的DNA是否为外源基因,并呼吁部队对其进行防御。后续实验表明,PLD3和PLD4的正常作用是降解DNA并防止这种自身免疫反应的发生。

尽管研究人员无法在小鼠中复制阿尔茨海默氏病,类风湿性关节炎或系统性硬化症,但“仍然有道理,”加文说,“因为已知这些疾病是免疫系统的重要贡献。”

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