來自波恩大學和科隆大學的研究人員觀察到危險傳感器 NLRP3 是如何像線一樣拉長自身的。

波恩大學5月13日消息

發(fā)紅、腫脹、疼痛——這些都是炎癥的跡象。它用于保護身體免受病原體或外來物質(zhì)的侵害。波恩大學（University of Bonn）和科隆大學（University of Cologne）的研究人員能夠證明，一種重要的傳感器蛋白的炎癥反應(yīng)在特定的空間方向上進行。這一發(fā)現(xiàn)有可能在“生長端”阻止炎癥，從而阻止慢性炎癥性疾病。該研究現(xiàn)已發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）雜志上。

研究于2022年5月13日發(fā)表在《Science Advances》（最新影響因子：14．136）雜志上

如果細菌或病毒攻擊活細胞或其中出現(xiàn)其他外來物質(zhì)，則會激活縮寫為 NLRP3 的危險傳感器。波恩大學醫(yī)院結(jié)構(gòu)生物學研究所的 Matthias Geyer 教授說：“大腦中阿爾茨海默病特征的蛋白質(zhì)沉積物，即所謂的 β－淀粉樣蛋白斑塊，也可以啟動 NLRP3�！眳⒖荚缙诘难芯�，正如研究人員先前的這些研究所表明的那樣，這種反應(yīng)越來越多地為自身提供燃料：由 NLRP3 引發(fā)的炎癥反應(yīng)促進了 β－淀粉樣蛋白斑塊的進一步沉積，并顯著促進了疾病進程。

一旦被激活，幾個 NLRP3 蛋白就會相互連接，從而形成一個線狀結(jié)構(gòu)的細胞核，越來越多的蛋白質(zhì)聚集在該細胞核上�！耙坏┏霈F(xiàn)大約十幾個 NLRP3 分子，反應(yīng)就會開始，” Geyer 報告說。理論上，無限數(shù)量的 NLRP3 分子可以連接在一起，并將線狀結(jié)構(gòu)（科學上稱為“細絲” ）延伸得越來越遠。Geyer 教授團隊的 Inga Hochheiser 現(xiàn)在已經(jīng)能夠展示這種細絲生長并繼續(xù)擴展的方向�！拔覀兡軌蚴褂玫蜏仉娮语@微鏡獲得這些見解。這種方法可以以高達 80，000 倍的放大率觀察蛋白質(zhì)分子，從而使它們直接可見，” Hochheiser 說。

Inga Hochheiser 博士和波恩大學醫(yī)院結(jié)構(gòu)生物學研究所所長 Matthias Geyer 教授

顯微鏡下線狀結(jié)構(gòu)的“靜止圖像”

科學家以微小的步驟將從細胞中分離出來的 NLRP3 淋在樣品載體上，然后將這種混合物快速冷凍。這為研究人員提供了一種低溫電子顯微鏡下的“靜止圖像”。NLRP3 分子并排排列的新出現(xiàn)的線狀結(jié)構(gòu)因此被可視化�！斑@些單獨的圖像可以理解細絲是如何伸長的，就像在電影中一樣，”

Hochheiser 說。由于分子在像下毛毛雨樣落在樣品載體上的方式不同，因此可以在顯微鏡下從不同的角度看到它們。這些不同的視圖可以在計算機上組合起來，形成三維圖像。結(jié)果表明，細絲僅在一個方向上形成�！斑@使我們能夠看到炎癥結(jié)構(gòu)的一部分，并逐步解讀生長方向，”領(lǐng)導這項研究的 Geyer 教授說，他是波恩大學卓越免疫傳感集群2和跨學科研究領(lǐng)域“生命與健康”的成員。

電子顯微照片 － 危險傳感器 NLRP3 與其信號蛋白之間的連接處，以放大倍數(shù)顯示，計算出的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

阻止慢性炎癥性疾病

“技術(shù)挑戰(zhàn)是找到線狀結(jié)構(gòu)中的過渡并使其在圖像中可見。＂科隆大學生物化學研究所的 Elmar Behrmann 教授說。＂新發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在使我們能夠使用抗體或藥物針對炎癥反應(yīng)的生長端，＂ Hochheiser 解釋說。這使研究人員更接近他們的目標，即阻止炎癥結(jié)構(gòu)的進一步積聚，從而對抗慢性炎癥。

參考文獻

Source：University of Bonn

＇Growing end＇ of inflammation discovered

Reference：

Inga V． Hochheiser， Heide Behrmann， Gregor Hagelueken， Juan F． Rodríguez－Alcázar， Anja Kopp， Eicke Latz， Elmar Behrmann， Matthias Geyer． Directionality of PYD filament growth determined by the transition of NLRP3 nucleation seeds to ASC elongation． Science Advances， 2022； 8 （19） DOI： 10．1126／sciadv．a(chǎn)bn7583

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       原文標題 : 發(fā)現(xiàn)炎癥的“生長端”