Новости и мнения

Держать иммунитет под контролем

Два недавно открытых белка, которые действуют как тормоза для замедления иммунного ответа растения после заражения, могут дать ключ к аутоиммунному лечению.

После того, как растение обнаружило и уничтожило инвазивные бактерии, его врожденная иммунная система должна быть отключена, чтобы предотвратить длительный иммунный ответ от повреждения тканей растения. Согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в Science, это отрицательное регулирование иммунной системы у арабидопсиса ложится на плечи двух новых белков, которые нацелены и разрушают врожденные иммунные рецепторы после инфекции.

Механизм, который имеет прямые параллели в путях передачи сигналов иммунной системы человека, предлагает основную информацию, которая может когда-нибудь помочь в разработке терапевтических средств против аутоиммунных заболеваний, возникающих в результате сверхактивного иммунного ответа.

«Это прекрасный кусок биологии», – сказал Люк О’Нил , иммунолог из Тринити-колледжа в Дублине, который не принимал участия в исследовании. «Интересно, что у людей используется одна и та же система, поэтому она должна быть очень важной для жизни».

Чувствительный к арабелопсису рецептор флагеллина 2 (FLS2) является одним из наиболее изученных врожденных иммунных рецепторов у растений. Рецептор чувствует флагеллин, белки, которые образуют хвост бактерии, и активирует врожденный иммунный ответ через киназу, называемую BAK1. Либо Шан и его коллеги из Техасского университета A & M использовали BAK1 в качестве приманки, чтобы увидеть, какие другие молекулы участвуют в передаче сигналов FLS2. У дрожжей они обнаружили, что BAK1 связывает две убиквитин-лигазы – белки, которые прикрепляют убиквитиновые метки к другим белкам, обычно для того, чтобы направить их на деградацию.

Чтобы определить функцию этих убиквитинлигаз, называемых PUB12 и PUB13, команда создала мутантные растения, в которых отсутствуют два белка. Они были удивлены, обнаружив, что мутанты имели повышенный иммунный ответ на воздействие флагеллина: они были в 5-10 раз более устойчивы к бактериальной инфекции, чем растения дикого типа. Оказывается, PUB12 и PUB13 играют негативную роль в передаче сигналов врожденного иммунитета. Когда они фосфорилируются и активируются с помощью BAK1, лигазы метят FLS2 для деградации, что приводит к ослаблению и в конечном итоге прекращению врожденного иммунного ответа.

«После иммунного ответа эти белки приходят и смягчают этот ответ, чтобы избежать вредной, конститутивной активации иммунной системы», – сказал Шан. «Это обеспечивает механизм того, как хозяин регулирует иммунный ответ идеально и вовремя».

Авторы пишут, что повышенный иммунный ответ у мутантных растений может помочь ученым разработать способы генетического манипулирования сельскохозяйственными культурами для повышения их устойчивости к болезням. Но это открытие также может иметь значение для здоровья человека, потому что наши клетки используют аналогичный механизм для обнаружения бактериальной инвазии. При активации бактериальным белком Toll-подобный рецептор 4 (TLR4) у людей быстро фосфорилирует нисходящую киназу, так же как FLS2 фосфорилирует BAK1, чтобы активировать врожденный иммунный ответ. Позже, нижестоящий фермент метит TLR4 для деградации, так же как PUB12 и PUB13 отмечают FLS2 для клеточной корзины. У людей, однако, неизвестно, как этот фермент активируется для разложения TLR4.

Используя понимание, предоставленное ролью BAK1 в активации PUB12 и PUB13, «мы можем найти, по аналогии, неоткрытые компоненты в человеческой системе», – сказал О’Нил, который написал сопутствующую Перспективу в науке . Эти недостающие компоненты могут оказаться клинически ценными, так как TLR4 участвует в многочисленных аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит и атеросклероз.

D. Lu, et al., «Прямое убиквитинирование рецептора распознавания образов FLS2 ослабляет врожденный иммунитет растений», Science , 332: 1439-42, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *