施一公黄志伟等人解开的B细胞受体结构,为何被认为是业内的圣杯


施一公黄志伟等人解开的B细胞受体结构,为何被认为是业内的圣杯


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施一公黄志伟等人解开的B细胞受体结构,为何被认为是业内的圣杯


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施一公黄志伟等人解开的B细胞受体结构,为何被认为是业内的圣杯


9.8
知识分子
TheIntellectual

B细胞受体|图源:wikipedia
导读
完整B细胞抗原受体复合物的高分辨率的结构 , 一直是领域中的研究难点和热点 , 半个世纪以来都没有突破 , 是B细胞免疫学研究领域“圣杯”级别的问题之一 。 现在 , 随着这个问题的解决 , 基于免疫学原理来设计疫苗、药物的愿景将会得到新的启发与工具 。
宋安娜



8月18日 , 哈尔滨工业大学生命科学与技术学院黄志伟课题组在《科学》

Science

上发表题为《两种亚型的人类B细胞受体的冷冻电镜结构》

Cryo-EMstructuresoftwohumanBcellreceptorisotypes

的研究文章 , 报道了B细胞受体复合物亚基的组装、识别机制 。

图1
黄志伟课题组的文章
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图源:science.org
同一天 , 《科学》还在线发表了另一篇解析B细胞受体复合体结构的文章 , 来自西湖大学生命科学学院教授施一公及其博士后宿强等人的论文《人IgMB细胞受体的冷冻电镜结构》

Cryo-EMstructureofthehumanIgMBcellreceptor



图2
施一公等人的文章
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图源:science.org
当人体免疫细胞B细胞遇到外来病原体抗原刺激时 , B可分化成浆细胞和记忆B细胞 , 进一步合成和分泌抗体 , 对付入侵者 。 这个过程当中 , 一个关键的步骤是 , 识别入侵者是敌是友 , 而这个过程依赖于B细胞受体 。 因此 , B细胞受体的免疫识别、免疫活化的结构基础与分子机制问题一直是免疫学领域的重要基础科学问题 。
【施一公黄志伟等人解开的B细胞受体结构,为何被认为是业内的圣杯】1972年 , 杰拉尔德·埃德尔曼
(GeraldM.Edelman)
和罗德尼·罗伯特·波特
(RodneyR.Porter)
凭借对可溶性抗体
(血液中的抗体)
的分子结构的解析而获得诺奖 。 清华大学生命学院长聘教授、清华大学免疫学研究所研究员刘万里告诉《知识分子》 , 完整B细胞抗原受体复合物的高分辨率的结构 , 一直是领域中的研究难点和热点 , 半个世纪以来都没有突破 , 是B细胞免疫学研究领域的“圣杯”级别的问题之一 。
刘万里说 , 早在1990年代 , 人们就知道B细胞抗原受体的组分是一个由4个基因编码、6个多肽链组成的复合物 , 现在 , 两篇“背靠背”论文所报道的工作则是让人们在亚纳米的精度上看清楚这些组分是如何组装在一起的 。 这就像一张不同组分在一起的家庭照 , 过去人们看到了成员依稀的轮廓 , 现在可以看清楚每个人脸上的毛孔 。

图3
B细胞的“生命周期”概略示意图
如何看清楚B细胞受体的每个“毛孔”?
骨髓中的造血干细胞 , 一部分在胸腺中发育成T淋巴细胞 , 一部分在骨髓中发育成B淋巴细胞 。 T细胞在体液免疫和细胞免疫均发挥作用 , 且可分泌淋巴因子;B细胞只在体液免疫发挥作用 。 人体大多数免疫反应都是由细胞免疫和体液免疫共同完成的 。
与巨噬细胞 , NK细胞等天然免疫细胞不同 , B细胞和T细胞参与的适应性免疫具有特异性 , 能够根据抗原的不同产生针对性的抗体 。 在这个过程中 , T细胞受体
(TCR)
和B细胞受体
(BCR)
是关键一环 , 它们能够识别抗原信号、把信号跨膜传递至胞内 。
对于B细胞来说 , 成熟的每一个B细胞都带一种能识别不同物质结构的蛋白分子 , 就是B细胞受体
(BCR , Bcellreceptor)
。 当有病原入侵我们 , B细胞在其受体完成病原识别后 , 就会制造出特异性的抗体并复制自己 。 抗体飞出去结合在病原上 , 可以直接杀死或者帮助其他免疫细胞杀死这些病原 。 当病原被清除 , 失去了目标的B细胞大多数会自然灭亡 , 留下少部分分泌抗体在体内巡逻一段时间 。
“T细胞受体或者B细胞受体如何把抗原的信号传递到细胞内、完成接下来的免疫反应 , 这实际上是领域内特别重要的的问题 , 也是免疫学一个非常基础的问题 。 ”黄志伟在接受《知识分子》采访时表示 。

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