การกระตุ้นภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ: ส่วนสำคัญของกลไกที่ระบุ

นักวิจัยของ LMU ได้ถอดรหัสปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของเอนไซม์ต่างๆ รอบ ๆ ตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด Toll-like receptor 7 (TLR7) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปกป้องร่างกายของเราจากไวรัส

Toll-like receptor 7 (TLR7) ซึ่งอยู่บนเซลล์เดนไดรต์ของระบบภูมิคุ้มกันของเรา มีบทบาทสำคัญในการป้องกันตามธรรมชาติจากไวรัส TLR7 จดจำไวรัสสายเดี่ยวและ RNA ต่างประเทศอื่น ๆ และเปิดใช้งานการปล่อยสารไกล่เกลี่ยการอักเสบ ความผิดปกติของตัวรับนี้ยังมีบทบาทสำคัญในโรคแพ้ภูมิตัวเอง ทำให้ความเข้าใจและตามหลักการแล้ว การปรับกลไกการกระตุ้น TLR7 มีความสำคัญมากยิ่งขึ้น

นักวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Veit Hornung และ Marlin Berouti จากศูนย์พันธุศาสตร์มิวนิกและภาควิชาชีวเคมีที่ LMU สามารถเจาะลึกกลไกการกระตุ้นที่ซับซ้อนได้ การศึกษาก่อนหน้านี้เป็นที่ทราบกันว่าต้องตัดโมเลกุล RNA ที่ซับซ้อนเพื่อให้ตัวรับจดจำได้

ด้วยการใช้เทคโนโลยีที่หลากหลายตั้งแต่ชีววิทยาของเซลล์ไปจนถึงกล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอน นักวิจัยของ LMU ได้ค้นพบวิธีการประมวลผล RNA แปลกปลอมสายเดี่ยวเพื่อตรวจจับ TLR7 ผลงานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน นิตยสาร Immunity

เอนไซม์จำนวนมากเกี่ยวข้องกับการจดจำ RNA แปลกปลอม

ในระหว่างการวิวัฒนาการ ระบบภูมิคุ้มกันมีความเชี่ยวชาญพิเศษในการจดจำเชื้อโรคด้วยสารพันธุกรรมของพวกมัน ตัวอย่างเช่น ตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด TLR7 ถูกกระตุ้นโดย RNA ของไวรัส เราสามารถนึกถึง RNA ของไวรัสว่าเป็นโมเลกุลเส้นยาวที่มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะรับรู้ได้ว่าเป็นลิแกนด์สำหรับ TLR7 นี่คือจุดที่นิวเคลียสเข้ามาช่วยเหลือ—เครื่องมือตัดระดับโมเลกุลที่ตัด “สายของ RNA” ให้เป็นชิ้นเล็กๆ

เอ็นโดนิวคลีเอสตัดโมเลกุล RNA ลงตรงกลางเหมือนกรรไกร ในขณะที่เอ็กโซนิวคลีเอสตัดสายจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง กระบวนการนี้สร้างส่วนต่างๆ ของ RNA ที่สามารถผูกกับช่องรับ TLR7 สองช่องที่แตกต่างกันได้ เฉพาะเมื่อช่องจับตัวรับทั้งสองช่องถูกครอบครองโดยชิ้นส่วนของ RNA เหล่านี้เท่านั้นจึงจะเกิดการเรียงซ้อนการส่งสัญญาณ ซึ่งจะกระตุ้นเซลล์และทำให้เกิดสถานะสัญญาณเตือน

ภาพกราฟิก ที่มา: ภูมิคุ้มกัน (2024) ดอย: 10.1016/j.immuni.2024.04.010

นักวิจัยได้ค้นพบว่าการจดจำ TLR7 RNA จำเป็นต้องมีการทำงานของเอนโดนิวคลีเอส RNase T2 ซึ่งทำหน้าที่ร่วมกับเอ็กโซนิวคลีเอส PLD3 และ PLD4 (ฟอสโฟไลเปส D3 และ D4) "แม้ว่าจะทราบกันว่าเอนไซม์เหล่านี้สามารถย่อยสลาย RNA ได้" Hornung กล่าว "ตอนนี้เราได้แสดงให้เห็นว่าพวกมันมีปฏิกิริยาโต้ตอบและกระตุ้น TLR7"

ปรับสมดุลระบบภูมิคุ้มกัน

นักวิจัยยังค้นพบด้วยว่า PLD exonucleases มีบทบาทสองอย่างในเซลล์ภูมิคุ้มกัน ในกรณีของ TLR7 มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ ในขณะที่ในกรณีของตัวรับ TLR ตัวอื่น TLR9 มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ "บทบาทคู่ของ PLD exonucleases นี้ชี้ให้เห็นถึงความสมดุลที่ประสานงานกันอย่างละเอียดเพื่อควบคุมการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่เหมาะสม" Berouti อธิบาย

"การกระตุ้นและการยับยั้งการอักเสบพร้อมกันโดยเอนไซม์เหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นกลไกการป้องกันที่สำคัญเพื่อป้องกันความผิดปกติในระบบ" เอนไซม์อื่นๆ อาจมีบทบาทอย่างไรในวิถีการส่งสัญญาณนี้ และโมเลกุลที่เกี่ยวข้องมีความเหมาะสมเป็นเป้าหมายในการบำบัดหรือไม่นั้น จะต้องได้รับการวิจัยเพิ่มเติม