甘露聚糖結(jié)合凝集素與相關(guān)絲氨酸蛋白酶相互作用的初步研究.pdf

1、天然免疫是機(jī)體識(shí)別病原微生物，抵御病原體感染的第一道防線。甘露聚糖結(jié)合凝集素(mannan-binding lectin，MBL)是天然免疫系統(tǒng)中的關(guān)鍵分子，為肝細(xì)胞分泌的血漿蛋白，屬C型凝集素超家族中膠凝素(collectins)家族成員。MBL籍其模式識(shí)別作用選擇性識(shí)別多種病原體的糖結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)激活補(bǔ)體凝集素途徑而發(fā)揮溶破和間接調(diào)理功能，并能與吞噬細(xì)胞膠凝素受體(即ClqR)結(jié)合而啟動(dòng)調(diào)理吞噬，還可介導(dǎo)MBL依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒

2、作用。而且，MBL也是一個(gè)重要的粘膜表面防御分子。 成熟MBL肽鏈自N端至C端依次有4個(gè)結(jié)構(gòu)域：富含Cys的N端區(qū)、膠原樣區(qū)(collagen-like region，CLR)、頸區(qū)和C端糖識(shí)別域(carbohydrate- recognition domain，CRD)。完整MBL分子是同質(zhì)三肽鏈結(jié)構(gòu)單位的寡聚體，多至六聚體。只有高寡聚體MBL分子才具有生物學(xué)活性。CRD是MBL分子的識(shí)別功能區(qū)，能選擇性識(shí)別多種病原體的糖結(jié)構(gòu)

3、；而CLR是其效應(yīng)功能區(qū)，MBL激活補(bǔ)體和結(jié)合膠凝素受體的功能定位于此區(qū)。MBL分子通過(guò)其CLR與MBL相關(guān)絲氨酸蛋白酶(MBL associated serine proteases，MASP1、MASP2)結(jié)合形成復(fù)合物，在其CRD識(shí)別、結(jié)合病原微生物的糖結(jié)構(gòu)后，可活化MASPs酶原，從而激活補(bǔ)體凝集素途徑而發(fā)揮天然抗感染免疫效應(yīng)。 MASPs肽鏈由6個(gè)功能區(qū)組成，從N端至C端依次為CUB區(qū)(complement subco

4、mponent Clr/Cls-like domain)、EGF區(qū)(epidermal growth factor-likedomain)、CUB區(qū)、補(bǔ)體調(diào)控蛋白(complement control proteins，CCP)區(qū)、CCP區(qū)和絲氨酸蛋白酶(serine proteases，SP)區(qū)。初步研究表明，N端的3個(gè)結(jié)構(gòu)域即2個(gè)CUB區(qū)和1個(gè)EGF區(qū)是MASPs與MBL-CLR結(jié)合的區(qū)域，能以Ca<'2+>依賴(lài)方式與MBL-CLR

5、相互作用。然而，這種相互作用的詳細(xì)情況、特別是MBL-CLR中MASPs結(jié)合位點(diǎn)尚不明了。己在MBL基因編碼CLR的第一外顯子發(fā)現(xiàn)3個(gè)點(diǎn)突變CGT52TGT、GGC54GAC和GGA57GAA，而人群中這些點(diǎn)突變的基因頻率極高，可引起血清MBL水平低下及活性降低從而導(dǎo)致調(diào)理吞噬作用缺損。MBL缺損主要表現(xiàn)為各種病原體的反復(fù)急慢性感染，甚至HBV、HIV等特殊病原體的感染及其發(fā)展轉(zhuǎn)歸也與MBL缺損有關(guān)。MBL基因突變還與自身免疫病如(SL

6、E、RA、IgA腎炎及皮肌炎等)密切相關(guān)。然而，MBL基因突變引起免疫缺損的發(fā)病機(jī)理迄今未明。 本實(shí)驗(yàn)研究首先采用原核表達(dá)系統(tǒng)分別表達(dá)了MBL-CLR和MASPs蛋白，利用哺乳細(xì)胞表達(dá)了突變MBL蛋白，然后建立MBL與MASPs結(jié)合的體系，合成一系列CLR短肽來(lái)阻斷這種結(jié)合，并探索突變MBL蛋白與MASPs的相互作用，以闡述MBL分子CLR精細(xì)的結(jié)構(gòu)一功能關(guān)系。其意義在于：從一個(gè)方面揭示MBL介導(dǎo)天然免疫防御的機(jī)理；有助于闡明M