Molekulare ‚clutch‘ puts Infektionen bekämpfen Zellen in Gang

Zwei Proteine, die als eine ‚Kupplung‘ in den Zellen in Gang und fahren unser Immunsystem identifiziert wurden, für die erste Zeit.

Ein team von Biochemikern und zellbiologen — gesammelt von der University of Warwick (UK), der University of Texas Southwestern (UTSW) Medical Center (USA), University of California, San Francisco (UCSF) (USA) und vom National Centre for Biological Sciences (NCBS-TIFR), Bangalore (Indien) — arbeiten zusammen bei der Marine Biological Laboratory, Woods Hole in den USA Dank der Förderung durch das Howard Hughes Medical Institute-haben aufgedeckt ein Prozess innerhalb der Zellen, die zeigt, wie Sie sich bewegen Inhalt um in Ihnen. Es scheint, dass Sie sich in einer Art und Weise ähnlich zu Schaltgeräten in einem Auto.

Die Forschung, veröffentlicht in der Fachzeitschrift eLife, könnte geben Einblicke in die Mechanismen, die Aktivierung von Immunzellen und könnte schließlich treiben die Entwicklung von neuen Behandlungen.

Die Forschung konzentrierte sich auf die Zusammensetzung der Eiweiß-Kondensate — Cluster von verschiedenen Arten von Proteinen gebunden, die gefunden werden, die innerhalb der Zellen. Diese Kondensate gefunden wurden, spielen wichtige Rollen in vielen biologischen Prozessen, und haben auch schon eine Rolle bei Erkrankungen wie der Huntington-Krankheit, Amyotrophe Lateralsklerose, und verschiedene Arten von Krebs.

Ein system, dass protein-Kondensate eine wichtige Rolle in der Aktivierung von T-Zellen, die sehr wichtig für die Produktion von Antikörpern und für die Kommunikation zum rest des Körpers, es ist eine Infektion vorhanden. T-Zellen sind ständig screening für kleine Mengen von antigen-Präsentierenden Zellen, die entscheidend sind für eine effektive adaptive Immunantwort, also zu leicht, aber genau ausgelöst.

Wenn eine T-Zelle bindet an ein antigen-Präsentierenden Zelle, die T-Zell-Rezeptoren aktiviert wird und eine Kaskade von Prozessen ausgelöst werden. Die T-Zelle beginnt sich zu ordnen, seine Rinde, und erstellen Sie eine zone, die rund um diese Rezeptoren genannt, die immunologische synapse.

Ein Netzwerk von Filamenten innerhalb der Zelle aus Aktin führt ein Kondensat tragen ein protein namens LAT, aus der Zelle Peripherie gegenüber dem Zentrum des Kortex kontinuierlich die T-Zelle aktiviert.

Die Forscher konnten nachweisen, dass zwei Adapter-Proteine Nck und N-WASP/WESPE, wirken wie eine „Kupplung“ in einem Wagen, so dass der Kondensat-Steckplatz, in den richtigen Gang-position und Geschwindigkeit-up Ihre Fortschritte zu der Mitte der Zelle.

Die Entdeckung wirft ein Licht auf die Mechanismen der Aktivierung unseres Immunsystems Reaktion, und möglicherweise öffnen könnte, Möglichkeiten zur Gestaltung der T-Zellen, die nur aktiv sind, für Probleme.

Dr. Darius Köster, Assistant Professor am Zentrum für Mechanochemical Cell Biology — Warwick Medical School, erklärt: „Proteine Kondensate haben unterschiedliche Zusammensetzungen und verschiedene bevorzugte Standorte innerhalb der Zellen, und Sie sind verbunden mit unterschiedlichen biologischen Funktionen, einschließlich DNA-Replikation, RNA-Metabolismus, signal Transduktion, die synaptische übertragung und stress-Reaktion.

„Für diese Forschung, Kollegen erstellte diese Kondensate in vitro zeigen, dass LAT können die Samen für die Bildung dieser protein-Baugruppen. Wir kombinieren dieses system mit einer umgebaut Aktin-cortex-system, um besser zu verstehen, was passiert-phase-Trennung von protein-Trauben in der Nähe von eine sich aktiv bewegende Aktin-Netzwerk.

„Je nachdem, welche modular-Moleküle verwendet werden, die in der LAT-Cluster, deren Interaktion mit Aktin-Veränderungen. Es ist ein bisschen wie eine Kupplung im Auto, einige Moleküle interagieren nur schwach mit dem Aktin, aber durch das hinzufügen eines weiteren Moleküls Sie werden zusammen viel stärker.

„Mit diesem rekonstituierten system erlaubt uns, viel mehr machen-minute-änderungen, die das protein Kondensat Zusammensetzung, das wäre nicht so einfach im live cell“.

Professor Satyajit Mayor (NZBEN-TIFR) kommentiert die einzigartige Weise, in der Wissenschaftler aus verschiedenen Instituten und Kontinenten kamen zusammen mit Ihrer jeweiligen Erfahrung und know-how, um gemeinsam an der Lösung einer zentralen Frage, die sich in den neuen Bereich der Phasen-Trenn-Membran-weniger molecular assemblies.

Er kommentiert: „Dieser Aufwand war nur möglich durch eine einzigartige Zusammenarbeit. Eine Idee, unterstützt von dem Howard Hughes Medical Institute (HHMI), produziert das „HHMI/MBL Sommer-Institut“, (organisiert vor allem von der HHMI Ermittler Mike Rosen (UTSW), Ron Vale (UCSF) und Jim Wilhelm (UC San Diego) zur Untersuchung der Mechanismen, der Zusammensetzung und der daraus folgenden Funktion dieser spannenden Phasen in lebenden Zellen. Während die Blei-Autor der Studie, Jon, war der Neueinrichtung der phase der Trennung T-Zell-rezeptor signalling complex (an UTSW) zusammen mit Xiaolei Su (at UCSF), Darius hat seine in-vitro-actomyosin-Membran cortex (entwickelt an der NZBEN) zu den berauschenden gemeinschaftliche Atmosphäre des Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts. Die Natürliche Folge war die Mischung eine system mit dem anderen. Das Verständnis gewonnen, diese aktive Mischung lieferte wichtige Einblicke in die Arbeitsweise der molekularen Kupplung, Paare die T-Zell-signalling-Komplex mit einem centripetally bewegen handeln zytoskeletts. Diese Kopplung wiederum reguliert die Funktion der T-Zell-Rezeptoren in die Unterstützung des Immunsystems zu erkennen fremde Antigene.“

Dr. Michael Rosen Echos dieses Gefühl, und ergänzt: „Das Sommer-Institut brachte Wissenschaftler aus der ganzen Welt teilnehmen, eine einzigartige kollaborative Umgebung, in der MBL. Durch das zusammen Leben und arbeiten für acht Wochen über mehrere Sommer, wir waren in der Lage, um wissenschaftliche Entdeckungen unmöglich gewesen für alle unsere Gruppen individuell. Die beschriebenen arbeiten in unserem eLife Papier, die Kombination von extrem komplexen Biochemie mit cutting-edge imaging-und Bildanalyse, steht beispielhaft für den Geist und die Errungenschaften der Sommer-Institut.“