2019年7月10日,清華大學生命學院劉萬里團隊在eLife期刊在線發(fā)表了題為“抗原結合引起的B細胞活化中B細胞受體胞外結構域的構象變化”(Conformational change within the extracellular domain of B cell receptor in B cell activation upon antigen binding)的研究論文,報道了在B淋巴細胞活化的起始階段,抗原結合驅動B細胞受體胞外結構域內發(fā)生的構象變化。
B淋巴細胞是抗體免疫應答的核心效應細胞,通過分泌防護性抗體來清除入侵機體的病原體,從而保護人體的健康,并且留給人體記憶性免疫力。B淋巴細胞通過其表面表達的B細胞受體(BCR)識別外來病原體抗原,隨后啟動免疫活化進程。一直以來,抗原與BCR結合后起始B淋巴細胞活化的精細機制并不明確。該論文結合活細胞內蛋白質定點標記技術和熒光共振能量轉移技術,利用全內反射熒光顯微鏡及熒光壽命顯微鏡等成像手段,研究了BCR在結合單價膜聯抗原后,其胞外結構域內發(fā)生的構象變化。該論文發(fā)現IgM型BCR(IgM-BCR)在結合抗原后,膜聯免疫球蛋白(mIg)分子內部發(fā)生了特定的構象變化;相比之下,IgG型BCR(IgG-BCR)在結合抗原后,mIg分子與Igα/β之間的距離發(fā)生了顯著變化。上述構象變化與B淋巴細胞的活化強度密切相關。另外,IgM-BCR與IgG-BCR在結合抗原后表現出的構象變化差異取決于兩者的mIg分子胞內區(qū)差異。這一發(fā)現為抗原結合起始BCR介導的B淋巴細胞活化的機制提供了新的解釋:胞外的抗原結合通過引起B(yǎng)CR內部的構象變化,從而將活化信號傳遞至B淋巴細胞的胞內以開啟下游信號通路。同時,這些研究成果也為B淋巴細胞免疫活化的調控機制研究提供了新的思路,幫助人們進一步理解B淋巴細胞活化的起始機制,從而對探索B淋巴細胞活化失調相關疾病的致病機理、以及藥物與疫苗研發(fā)等重要工作提供新的理論依據。
劉萬里研究員任清華大學生命學院、免疫學研究所、清華-北大生命科學聯合中心研究員。劉萬里實驗室聚焦B淋巴細胞基礎免疫學研究,整合交叉學科平臺對B細胞免疫識別、免疫活化及相關免疫疾病的致病機理進行研究。自2011年回國獨立工作以來,在B細胞異?;罨c相關疾病(Science、J Exp Med、Leukemia兩篇、Cell Research、eLife和J Immunol兩篇)、脂類代謝網絡調控B細胞活化新機制(Cell、Science Immunology、Cell Reports、Nature Communications兩篇、J Immunol和Frontiers in Immunology)、受體復合物調控B細胞活化新機制(Science Advances、PNAS、eLife、Chemical Science、International Immunology和J Leukoc Biol)和機械力感知系統調控B細胞活化新機制(J Cell Biol、Science Signaling、eLife兩篇、J Immunol、Eur J Immunol和Protein Cell)等方面有所建樹。基于上述工作,多次受邀撰寫綜述(Science China Life Sciences、中國免疫學雜志、Cell Research、Protein Cell、Trends ln Immunology、Advances in Immunology、Immunological Review和Cellular Immunology等)。該論文的發(fā)表是劉萬里課題組對B淋巴細胞基礎免疫學研究領域的新貢獻。
清華大學生命科學學院博士生沈志勛是本文的第一作者,清華大學生命科學學院博士生劉思辰及博士后李新新是本文的共同第一作者。劉萬里研究員為本文的通訊作者,生命學院陳春來研究員也參與本課題研究為共同作者。本研究獲得了國家自然科學基金委、科技部、生命中心和免疫所的大力支持。
論文鏈接:https://elifesciences.org/articles/42271
抗原結合引起的IgM-與IgG-BCR構象變化的模式圖
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