研究罕见的免疫紊乱给见解在免疫系统如何处理感染

在实验室实验中一类突变患有一种罕见的免疫系统紊乱,约翰霍普金斯大学的医学研究人员称他们已经发现了新的细节关于免疫系统细胞如何应对致病细菌,真菌和病毒如SARS-CoV-2。

这一发现,科学家们报告,揭示了一个关键的步骤,它里面的分子电路被称为B和T细胞动员免疫系统抵抗外国侵略者。尽管研究人员研究了罕见的疾病突变,他们相信这些发现指出微妙的遗传变异在所有人类,可能有助于解释宽变化的个人对感染的反应。

2月18日报道在iScience,研究人员集中在细胞生物学和遗传学的三个继承条件分为原发性免疫缺陷综合症,CARD11基因的突变引起的B和T细胞的免疫细胞。综合症的人无法免疫防御病原体,山和容易致命的真菌感染,肺炎、上呼吸道感染、食物和环境过敏。

罪魁祸首,CARD11基因的修改版本,未激活的信号通路反过来刺激免疫系统识别病原体和启动防御。路径是相同的激活一个最疫苗。

通常,CARD11基因编码指令为集群的蛋白质称为低聚物。当一个或两个拷贝的基因突变,产生异常的低聚物,错误的拷贝覆盖潜在的保护性反应。与其他基因突变,一个正常,功能复制的基因可以提供一些保护,一些CARD11突变严重影响低聚物无论一个或两个基因拷贝突变。

“蛋白质低聚物有时需要集群中的每一个蛋白质亚基功能齐全的履行职责,”说乔尔Pomerantz博士。生物化学副教授约翰霍普金斯大学医学院的。“在某些CARD11-related综合症,一个坏基因可以影响整个集群的副本。”

查明这如何发生,Pomerantz和杰奎琳·Bedsaul,该研究报告的第一作者和约翰霍普金斯大学的一名研究生,专注于识别信号级联的这一步要求所有CARD11蛋白质亚基的集群功能。

使用人工培养T细胞功能和突变CARD11基因,他们跟踪蛋白质含量和细胞的能力成为其他免疫细胞活化和信号。他们得知CARD11突变主要影响蛋白质集群打开本身与其他蛋白质结合一系列的连锁反应,唤醒T细胞对外国病原体。

具体地说,他们发现的变异版本CARD11阻止蛋白质集群开放。如果是关闭,CARD11集群不能信号到其他启动免疫反应的蛋白质。

研究人员还进行了实验学习如果开放阶段唯一的一步CARD11基因突变的影响。为了证实这一点,他们使用转基因的T细胞CARD11蛋白质永远处于打开状态。研究人员发现,即使CARD11蛋白质是开放的,突变CARD11块信号通路。

“突变似乎也破坏蛋白质亚基与其他的能力使著名的合作伙伴和功能正常,“Pomerantz说。

条件CARD11突变引起的最严重的形式在人类身上是罕见的。Pomerantz希望,最终,科学家可以开发基因编辑技术纠正CARD11突变在这些患者的免疫细胞。

基因变异的人那么严重比研究报告,Pomerantz说研究结果提供深入的多种不同的免疫系统反应,中,总有一天可以解释为什么有些人坏的结果的风险暴露在致病病原体。

“当我们理解免疫细胞如何运作的基本机制,我们将更好地了解如何遗传变异在人类免疫相关基因可以导致不同的免疫效果,“Pomerantz说。

参考:Bedsaul JR,沙N, Hutcherson SM, Pomerantz杰。机械影响低聚物中毒的显性负CARD11变体。iScience。2022;25 (2)。doi:10.1016 / j.isci.2022.103810

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