Один замок, множество ключей

Немецкие исследователи обнаружили, как B-клетки иммунной системы могут реагировать на совершенно разные вещества.

Учёные из Института иммунобиологии Макса Планка и Центра исследований биологической сигнализации BIOSS Фрайбургского университета выяснили, как B-клетки иммунной системы могут активироваться множеством веществ из окружающей среды. Рецепторные молекулы на поверхности B-клеток активируются только тогда, когда после связывания чужеродного вещества субъединицы рецептора разделяются. Это открытие переворачивает прежние представления об активации B-клеточных рецепторов и может способствовать разработке новых стратегий вакцинации и методов лечения опухолей B-клеток. (Nature, 23 сентября 2010 г.)

Каждая B-клетка имеет до 120 000 B-клеточных рецепторов на своей поверхности. Их активация заставляет клетку вырабатывать антитела. Если миллионы «ключей» могут открыть один «замок», возникает вопрос, как этот замок работает.

Цзяньин Ян и Михаэль Рет нашли ответ на эту загадку активации иммунной системы. Используя методы синтетической биологии, они воссоздали мышиный B-клеточный рецептор в клетке плодовой мушки. К своему удивлению они обнаружили, что рецептор в покоящихся (неактивированных) B-клетках состоит из нескольких различных субъединиц и образует олигомеры. В этой форме скрыты секторы рецепторов, играющие важную роль в передаче сигнала. Если подходящий связывающий партнёр соединяется с рецептором, олигомеры распадаются, и отдельные субъединицы могут стать активными.

«Процесс разделения в значительной степени зависит от структуры связывающего партнёра. Это объясняет, почему B-клеточный рецептор может быть активирован тысячами различных веществ», — объясняет Михаэль Рет. Открытие того, что субъединицы рецепторов образуют упорядоченные олигомерные комплексы, также приводит к выводу, что рецепторы в покоящихся B-клетках могут быть активированы только при чётко определённых условиях.

Опровержение принятой доктрины

Новая модель активации рецептора противоречит до сих пор принятой научной доктрине. До сих пор считалось, что рецепторы существуют в неупорядоченной форме в клеточной мембране и агрегируют только при контакте со связывающим партнёром.

«В отличие от этого, наша новая модель основана на распаде, а не на образовании определённой структуры рецептора. Это поворотный момент в исследованиях иммунологии и, возможно, также в области клеточной биологии», — подчёркивает Михаэль Рет. Похоже, что и другие рецепторные молекулы в состоянии покоя также образуют олигомеры, которые становятся активными только при распаде на субъединицы или изменении своей конформации.