点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:哈工大黄志伟课题组在《科学》发文揭示人B细胞受体复合物组装的分子机制
首页> 地方频道> 地方频道-黑龙江> 时事要闻 > 正文

哈工大黄志伟课题组在《科学》发文揭示人B细胞受体复合物组装的分子机制

来源:哈尔滨工业大学2022-08-19 16:34

  8月18日,我校生命学院/生命科学中心黄志伟课题组在《科学》(Science)上发表题为《两种亚型的人类B细胞受体的冷冻电镜结构》(Cryo-EM structures of two human B cell receptor isotypes)的研究文章,揭示了BCR复合物亚基的组装、识别机制,以及发现不同亚型BCR尽管在膜内具有保守的组装模式,然而在胞外却具有不同的组装模式。

  人类适应性免疫细胞(T细胞和B细胞)在病原感染、癌症发生以及自体免疫疾病中起着关键作用。T、B细胞分别通过T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)识别抗原信号,把信号跨膜传递至胞内,激活T、B细胞的免疫反应。T、B细胞受体属于一类由多个蛋白组成的最复杂的细胞受体,对T、B细胞的发育、分化、功能起着至关重要的作用。TCR和BCR复合物信号转导,免疫激活的结构基础与分子机制问题一直是免疫学领域的重要基础科学问题。

  人类B细胞受体有5种亚型,在该研究中,该课题组解析了人IgG和IgM两种亚型的BCR复合物结构,BCR复合物结构包含了一个膜结合形式的免疫球蛋白(mIg)同源二聚体,用于识别抗原,以及一个膜结合形式的Igα/β(CD79α/CD79β)异二聚体,用于信号传递(化学计量比为1:1)。其中,mIg二聚体包含了Fab和Fc结构域、连接肽(CPs)和跨膜(TM)螺旋,Igα/β结构由两个胞外Ig样结构域、CPs和TM螺旋组成。IgG和IgM-BCR复合物的组装分别由胞外的IgG-Cγ3和IgM-Cμ4与Igα/β的Ig样结构域,以及连接肽、跨膜螺旋承担。课题组通过两个亚型的结构比较发现,mIgG和mIgM的跨膜螺旋区通过保守的疏水和极性作用与Igα/β 结合。相比之下,在胞外区域,IgG-Cγ3和IgM-Cμ4分别通过“首尾相连”(head-to-tail)以及“肩并肩”(side-by-side)的模式与Igα/β的Ig样结构域结合,其中,Igα的CD loop 旋转了90度,分别与Cγ3和Cμ4结构域结合。结构上观察的不同亚型组装模式是否和活性有关值得进一步研究。

  人IgG-和IgM-BCR复合物结构

  人IgG-和IgM-BCR复合物结构比较

  分泌型sIgM通常形成五聚体,但在膜结合的静息态BCR上只观察到IgM的单体状态。结构分析显示Igα的Ig样结构域和膜结合的IgM-Cμ4完全重合,从而解释了膜结合的静息态IgM-BCR为什么处于单体状态。BCR的激活通常伴随着BCR多聚体的形成,静息状态下,由于Igα/β的Ig样结构域与Cμ4或Cγ3结合,在空间上阻断了mIg寡聚化,而当抗原结合后可能会对Fab结构域施加机械力,以触发mIg_Fc的结构变化,从而释放被Igα/β占据的Cγ3或Cμ4的寡聚体界面,导致BCR分子形成寡聚体启动下游信号转导,其潜在机制还有待进一步研究。电子密度分析分别在IgG和IgM-BCR上清晰地鉴定出6个和14个糖基化位点。

  分泌型sIgM和膜结合型mIgM-BCR复合物结构比较

  上述数据不仅解析了长久以来关于BCR结构与组装机制之谜,且对认识BCR启动免疫反应的分子机制,以及开发靶向BCR的免疫疗法用于治疗相关疾病提供了关键结构基础。

  同期《科学》(Science)“观点(Perspective)”栏目发表了评论文章《揭开B细胞受体结构面纱——分子结构为理解和控制B细胞受体活性提供了路径》(Unveiling the B cell receptor structure - Molecular structures provide a road map for understanding and controlling B cell receptor activation),对该研究成果进行了介绍。

  近年来,在人免疫细胞受体的结构与分子机制研究方面,黄志伟课题组首先通过解决TCR、BCR复合物的动态复杂性等技术问题,解析人TCR复合物的三维结构,揭示TCR复合物的亚基组装、识别机制(Nature, 2019)。课题组通过进一步解析高分辨率的TCR复合物结构,发现TCR跨膜区域存在“胆固醇结合通道”(Molecular Cell, 2022),胆固醇分子结合于该通道抑制TCR激活,通过去除胆固醇分子引起TCR组成型激活,揭示了TCR激活的结构基础,从而提出TCR的“胆固醇——门栓”控制理论,为理性设计靶向TCR调控T细胞活性的免疫疗法提供理论依据。

  我校生命学院/生命科学中心黄志伟教授为本论文的通讯作者。生命学院2021级博士研究生马新宇、朱玉威副研究员、董德博士、陈彦博士为该论文的并列第一作者。生命学院2021级博士研究生王书博、张帆研究员、郭长友博士等参与该研究的部分工作。本项目受到国家自然科学基金委、腾讯科学基金、哈工大青年科学家工作室等基金的资助。

[ 责编:白冰 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 女排世锦赛:中国胜阿根廷

  • 雄安新区:白洋淀畔稻花香

独家策划

推荐阅读
乡村振兴既要“塑形”、更要“铸魂”,这是新时代提出的崭新考题、面临的重大课题。
2022-09-26 09:36
今年上半年已有8个农作物新品种通过审定,另有63个新品系正在参加各类区域试验……为牢牢扛稳粮食安全这个政治责任,河南省在新乡平原示范区建设“中国种谷”,以种子创新来保证粮食安全。
2022-09-26 09:21
新华社哈尔滨9月25日电 题:稀播密植多打粮——农场水稻的增产“密码””  北大荒集团普阳农场有限公司种植户贾如家的稻田正在收割。贾如算了一笔账,每喷施一次叶面肥,每公顷需花费100元,往年一般只喷施一次,今年共喷施了6次,比往年多花费500元,今年这笔花销由农场承担。
2022-09-26 10:29
近日,记者从中科院国家天文台获悉,基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)时域巡天数据,LAMOST“黑洞猎手”计划研究团队发现了一颗距离地球约1037光年、处于双星系统中的宁静态中子星。
2022-09-26 10:22
中国空间站“问天”实验舱和即将发射的“梦天”实验舱都配备巨型柔性太阳能翼。此时此刻,寂寥无垠的太空中,中国空间站组合体在高速飞行。在发射阶段中,问天实验舱柔性太阳能翼宛如合拢的手风琴,紧紧收缩于舱内。
2022-09-26 10:05
20世纪90年代,科学家就发现植物存在感受硝态氮的能力,并且在基因表达水平上检测到硝态氮不仅是一种营养元素,也可以作为一种信号分子。2009年,刘坤祥曾经的实验室发表文章认为,CHL1/NRT1.1蛋白除了膜转运蛋白的功能之外,还存在感受硝态氮的功能,从而影响后面一些基因的表达。
2022-09-26 10:21
近日,国家网信办发布了境内互联网信息服务算法名称及备案编号,首批包括30种算法,这些算法信息可以通过互联网信息服务算法备案系统进行查询。开展算法备案,有利于将网络安全法、数据安全法、个人信息保护法等法律中有关网络信息内容安全、数据安全和个人信息权益保护的制度落地。
2022-09-26 10:07
历史的时针回拨到2012年9月25日,大连。天气预报中的阵雨没有如期而至,大连港风平浪静,秋阳和煦。
2022-09-24 19:13
党的十八大以来,习近平总书记三次出席中央农村工作会议并发表重要讲话,对“三农”工作和粮食生产、粮食安全作出一系列重要指示。2017年12月召开的中央农村工作会议上,习近平总书记围绕实施乡村振兴战略作出重要部署,强调深化农业供给侧结构性改革,走质量兴农之路。
2022-09-23 10:40
《上海市促进人工智能产业发展条例》22日经上海市十五届人大常委会第四十四次会议表决通过。条例包括总则、基本要素与科技创新、产业发展、应用赋能、产业治理与安全、附则等六章共七十二条,将于2022年10月1日起施行。
2022-09-22 18:52
9月15日至21日,2022年全国大众创业万众创新活动周在安徽合肥举办,80余场双创活动密集举行,近400名创业创新代表云集合肥共襄盛举,近2500万人踊跃参与主会场线上线下活动。
2022-09-23 10:21
从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到出舱活动,从交会对接到空间站建造……自1992年中国载人航天工程立项实施以来,中国航天的高度不断被刷新,距离梦想的目标不断接近。
2022-09-23 10:09
站在溪水林场东北侧的柏油路上远望,蓝天白云下,道路两侧一栋栋大棚整齐排列,甚是壮观。南侧是木耳大棚,劳作的人们忙着从菌袋上摘木耳;北侧是果蔬示范园,几名工人正把刚摘的油豆角装上车。
2022-09-23 10:09
“女性参与科学研究,是其发挥自身潜能、影响世界发展进步的重要渠道。来自联合国教科文组织的数据显示,截至2021年,女性仅占全球科研人员的33%,年轻的女性科研人员面临基于性别刻板印象带来的多重挑战。
2022-09-23 09:20
中国科研人员揭示全球尺度上叶片含水量和环境温度对叶片影响。植物叶片功能性状与植物碳获取、水分传递、养分循环等重要生命活动密切相关。全球叶片功能性状样点分布。
2022-09-22 18:34
在中国电科38所的空天信息产业展区,一颗蓝色的地球模型静静立在展台上,不远处,“巢湖一号”合成孔径雷达(SAR)卫星模型正在观测着“地球”。”  从“上天探海”的卫星,到元宇宙中的虚拟现实,再到被称为人类科学“终极疆域”的脑科学、类脑技术,2022世界制造业大会让不少参观者直呼“过瘾”。
2022-09-22 18:25
通过支持地方开展中小企业数字化转型试点,推动中小企业拥抱数字化、主动转型,进一步向‘专精特新’行列迈进。
2022-09-22 09:48
截至8月底,我国移动物联网连接数已达16.98亿户。
2022-09-22 09:43
9月16日至20日,以“硬科技·推动高质量发展”为主题的2022全球硬科技创新大会在陕西省西安市举办。
2022-09-22 09:44
加载更多