Теперь ученые Солка открыли ключ к усилению сигнала «захватчика». Рецептор Т-клеток, который обнаруживает злоумышленника, превращается в мини-машину, активируя и высвобождая копию за копией белка под названием ZAP70. Открытие, опубликованное в журнале Nature Immunology 21 ноября 2016 года, может помочь ученым разработать более эффективные иммуноопосредованные методы лечения рака или аутоиммунных заболеваний.
«Это действительно первый метод амплификации, который был обнаружен на этом уровне иммунного ответа», — говорит старший автор Бьорн Лиллемайер, доцент Лабораторий иммунобиологии и микробного патогенеза Фонда Номиса и Центра продвинутой биофотоники Уэйтта. «Он отвечает на давний вопрос, который беспокоит иммунологов более трех десятилетий».Т-клетки играют центральную роль в адаптивном иммунном ответе, который представляет собой способность организма распознавать патогены и реагировать на них. Рецепторы одиночных Т-лимфоцитов контролируют тысячи молекул в любую секунду, но большинство из них происходят из собственных белков организма и должны игнорироваться как «собственные». Исследователи изо всех сил пытались объяснить, как после подавляющих «собственных» сигналов Т-лимфоциты могут обнаруживать один или два сигнала «захватчика» и реагировать на них.
Лаборатория Лиллемейера изучала ZAP70, белок, который связывается с рецепторами Т-клеток и активируется, когда рецепторы распознают чужеродную молекулу. Чтобы отслеживать активность и местоположение молекул ZAP70, команда пометила их флуоресцентным маркером, закрепив каждый рецептор Т-клеток на месте.
К удивлению группы, молекулы ZAP70 активировались рецепторами Т-клеток, а затем удалялись, распространяясь по клетке.«Это совершенно другой метод усиления, чем мы ожидали», — говорит Закари Кац, научный сотрудник лаборатории Лиллемайера и первый автор новой работы. «Все всегда думали, что усиление будет определяться взаимодействием между чужеродной молекулой и рецептором Т-клеток, но это происходит ниже рецептора».
Создавая ZAP70 и посылая его по клетке, а не просто активируя несколько ZAP70 и удерживая их привязанными к Т-клеточному рецептору, иммунные клетки могут быстро распространять сигнал по клетке.«Мы видели, что в начале передачи сигнала у вас есть много ZAP70, высвобождаемого из рецептора Т-клеток для усиления и распространения сигнала», — говорит Лиллемайер. «Но как только передача сигналов установлена, рецептор Т-клеток фактически адаптируется и перестает выделять так много ZAP70».Остаются вопросы о том, как работает этот процесс, в том числе о конечных пунктах назначения молекул ZAP70 и о том, как они продолжают передавать сигналы. Но это наблюдение, по словам Лиллемайера, является прогрессом в понимании того, как Т-клетки идентифицируют патогены и реагируют на них.
«Очень важно понять этот процесс, поскольку Т-клетки находятся в центре адаптивного иммунного ответа», — говорит он. «Если рецепторы плохо контролируются, вы больны; у вас либо аутоиммунное заболевание, либо вы не можете реагировать на инфекции». Он добавляет, что способность заставить рецепторы передавать более сильный или слабый сигнал — возможно, изменяя количество ZAP70, которое они активируют и высвобождают, — может помочь в лечении таких заболеваний.