Иммунная активация в печени освещена новой стратегией мечения гликанов | Советы девушкам

Человеческие клетки окружены мембраной, покрытой различными молекулами сахара, известными как гликаны. Эти гликаны играют важную роль в здоровье и болезнях, поэтому их важно понимать. Однако из-за их уникальных свойств у ученых было ограниченное количество инструментов для изучения их и их взаимодействия в организме.

Новое исследование лаборатории биохимика Миа Хуанг, доктора философии, доцента Scripps Research в Юпитере, штат Флорида, представляет стратегию улавливания неуловимых взаимодействий между гликанами и их белковыми активаторами в живых клетках человека . Хуанг и ее коллеги применили эту технику для лучшего понимания заболеваний печени и активации иммунной системы.

В пятницу в журнале Proceedings of the National Academies of Sciences Хуанг и его коллеги сосредоточились на гликан-связывающем белке, называемом галектином-3. Сотрудничая с лабораторией химика Scripps Research Криса Паркера, доктора философии, команда смогла каталогизировать набор рецепторов галектина-3, объединив две стратегии: бесконтактное маркирование и количественную протеомику.

В процессе они обнаружили сотни взаимодействующих с галектином-3 в живых звездчатых клетках печени и иммунных клетках.

«Эти взаимодействия избегают традиционного запроса из-за их слабой привязки и событий динамической привязки», – говорит Хуанг. «Наши результаты расширят нашу способность подходить и, надеюсь, лечить заболевания, основанные на событиях, опосредованных гликозилированием, особенно фиброз печени и аутоиммунные нарушения».

В поисках крючка

Клетки общаются друг с другом с помощью молекулярных сигналов. Эти сигналы, такие как галектин-3, могут, например, активировать воспалительную реакцию после вирусной инфекции или вызвать образование рубцовой ткани после травмы.

На биохимическом уровне, чтобы это произошло, гликан-связывающий белок должен прикрепиться к своему мембранному рецептору, как рыболовный крючок, пробирающийся сквозь толстые водоросли в поисках добычи. По словам Хуанга, определение того, какие крючки подходят к каким гликопротеинам, является необходимым шагом к устранению коренных причин многих заболеваний.

АспирантВ лаборатории Хуанга Юджин Джо организовал экспедицию на химический промысел для поиска галектина-3. Джо, студент Высшей школы химических и биологических наук Скэггса Scripps Research, предложил привязать фермент под названием APEX2, выбранный из-за его относительно небольшого размера и способности оставаться активным как внутри, так и вне клетки, к молекулам галектина-3. Затем он позволил парным молекулам свободно распространяться по клеткам. Затем он добавил химические вещества биотин, фенол и перекись водорода, чтобы создать высокоактивные метки, которые маркируют связывающие комплексы, чтобы их было легче идентифицировать и охарактеризовать. Ему помог участник программы стажировки в старшей школе института, научный сотрудник Кенана Джонатан Хунг, ученик старшей школы Санкоста во время стажировки, ныне первокурсник Университета Джона Хопкинса.

Фиброз печени и не только

Печень играет много ролей. Он перерабатывает питательные вещества и лекарства, усваиваемые при пищеварении. Он выводит токсины, расщепляет алкоголь и накапливает или высвобождает жиры и сахара в периоды изобилия или дефицита. Желчь помогает переваривать жиры. Со временем повреждение печени в результате таких состояний, как алкоголизм, аутоиммунное заболевание, злоупотребление наркотиками или вирусный гепатит, может привести к состоянию, называемому фиброзом печени. Это может вызвать хроническое высокое кровяное давление, цирроз или даже печеночную недостаточность.

События, которые приводят к этому нездоровому каскаду, включают взаимодействие между иммунными лейкоцитами печени, называемыми макрофагами, и жировыми клетками печени, называемыми звездчатыми клетками. Каскад начинается, когда макрофаги печени активируют звездчатые клетки печени путем высвобождения галектина-3. Присоединение галектина-3 к рецепторам сахаристых гликопротеинов заставляет звездчатую клетку выделять коллаген и производить другие изменения.

Этот сигнал, галектин-3, не только фактор фиброза печени. Он также играет важную роль в других клетках, особенно в иммунной системе, которые помогают защищаться от инфекций, рака и ядов, говорит Хуанг.

«Примечательно, что некоторые из этих белков важны как для врожденного, так и для адаптивного иммунного ответа», – говорит Хуанг.

Открытие такого количества рецепторов галектина-3 поднимает много новых вопросов, добавляет она. Работа продолжается.

«Это дало нам приоритетный список белков, которые станут предметом дальнейшей работы по регулированию иммунитета и активации звездчатых клеток печени », – говорит она.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

17 − 17 =