和高生产的免疫球蛋白G有关的基因

协作由加州大学洛杉矶分校和西雅图儿童研究机构的产生了新的知识生产和释放的基因免疫球蛋白G,人体中最常见的一种抗体。

发现有可能推进制造业的基于抗体的治疗疾病,如癌症,关节炎,以及医疗的发展,依赖于抗体的产生。

抗体是一群蛋白质免疫系统的关键。免疫球蛋白G或免疫球蛋白,储存记忆过去的危险的微生物感染和标签由免疫细胞消除。母亲的免疫球蛋白g也至关重要的新生儿的免疫防御。

几十年前科学家们就知道,人口的白细胞,称为等离子体B细胞,使免疫球蛋白。等离子体B细胞高效,生产超过10000免疫球蛋白分子每一秒。但分子机制,使浆细胞分泌到血液中抗体还没有完全理解。

为了了解更多关于这些机制,研究人员进行了一个分析,之前从未做过的事:他们抓住成千上万的单浆细胞以及它们各自的分泌物,然后连接每个细胞的蛋白质的释放量地图册映射成千上万的基因所表达的相同的细胞。

收集细胞及其分泌物,研究人员使用显微镜,碗状容器水凝胶nanovials,之前开发的加州大学洛杉矶分校的研究。

他们的分析发现,基因参与生产能源和消除异常蛋白质比基因更重要的高免疫球蛋白分泌包含指令使抗体本身。他们还发现,CD59的存在,一种以前从未与免疫球蛋白基因分泌,是一种更好的预测高产性浆细胞比其他遗传标记已经与此相关的细胞类型。

“这些过程在细胞就像装配线制造蛋白质,还有很多地方可以看到瓶颈,“迪诺·迪卡洛说,阿蒙德和埃琳娜Hairapetian工程和医学教授加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院和研究的共同通讯作者。“事情已经顺利跨细胞同步。如果一个细胞是赚了很多蛋白质,它是使用大量的能量和需要一种正确的方法得到的蛋白质搞砸了。”

该研究发表在《自然通讯。迪卡洛,他也是的一员加州大学洛杉矶分校的加州纳米系统研究所和加州大学洛杉矶分校Jonsson综合癌症中心,说,这一发现不仅可以推动生物学的基本理解,也可以在生物医学中的应用。

例如,知道哪些基因与更高的分泌抗体制药厂商工程师可以使用细胞分泌大量的抗体。这些知识也可以应用于一个新兴战略,介绍了基因工程细胞直接与病人的身体,如潜在的细胞疗法正在开发由华盛顿大学的免疫学家理查德·詹姆斯,论文的共同通讯作者。

nanovials的新方法和标准实验室设置被用于研究还开辟了新的可能性,理解指令包含在DNA转化细胞的行为。

每个nanovial包含分子根据结合蛋白质表面的细胞,研究人员正在调查,使nanovial捕捉单个细胞。一旦细胞固定化和保护在nanovial“碗”,其分泌物也积累和连接到特定的抗体工程来捕获它们。

在这项研究中,研究人员被困成千上万的浆细胞,随着他们发布的免疫球蛋白,在nanovials直径约三分之一一张纸的厚度。nanovials然后运行是通过仪器分析每个细胞的信使RNA,或信使RNA。

个人的身体的每个细胞都带有相同的DNA蓝图编写的。因此科学家们检测基因活跃通过查看信使rna,这意味着这些指令,以便每个细胞可以构建特定于其功能的蛋白质。

“有多层次的信息在每一个细胞,”迪卡洛说。“我们能够链接最后一层——实际上蛋白质分泌的数量有一个明确的函数在整个身体——回更多的遗传密码的基本层。目前还没有其他可用的技术。现在我们有这种方法,最有趣的事,对我来说,这问题问下。”

在未来的研究中,研究人员希望确定所有的基因影响浆细胞的生产和分泌免疫球蛋白。

参考:程RYH,德·鲁特J、Ito CEK et al。SEC-seq:协会与抗体分子特征在成千上万的单身人血浆细胞分泌。Nat Commun。2023;14 (1):3567。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 39367 - 8

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