Биологи разгадали главный секрет врожденного иммунитета

МОСКВА, 22 июл — РИА Новости. Ученым впервые удалось выяснить, какие соединения активируют белковый комплекс, отвечающий за врожденный иммунитет. Авторы считают, что их открытие поможет создать новые методы лечения ряда аутоиммунных заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ключевую роль в работе врожденного иммунитета играют две эндогенные, то есть вырабатываемые внутри организма, молекулы — мембранный белок TLR4 (толл-подобный рецептор 4) и белок MD-2 (лимфоцитарный антиген 96). Однако молекулярный механизм их действия до сих пор был до конца неизвестен.

Исследователи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета вместе с коллегами из Германии и Израиля на структурном уровне подтвердили, что у млекопитающих врожденный иммунитет — самая ранняя реакция организма на попадающие в него инфекции — зависит прежде всего от эффективности работы белкового комплекса TLR4/MD-2.

Команду ученых возглавил доктор медицины, директор Центра генетики защиты хозяев Юго-западного медицинского центра Брюс Бетлер. В 2011 году он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за исследования иммунной системы. Именно он открыл рецепторные белки, которые распознают болезнетворные агенты и отвечают за врожденный иммунитет.

Теперь же исследователи впервые обнаружили соединения, которые активируют комплекс TLR4/MD-2. Речь идет о сульфатидах — естественных мембранных гликолипидах, содержащих в своем составе сульфатную группу. С помощью методов рентгеновской кристаллографии авторы выяснили, что сульфатиды связываются с белковым комплексом TLR4/MD-2 в качестве лигандов, и это связывание запускает биологические пути, которые приводят к ответной воспалительной реакции организма на инфекции.

"В течение многих лет не было ответа на вопрос, могут ли эндогенные молекулы активировать рецепторы врожденного иммунитета, — приводятся в пресс-релизе Юго-западного медицинского центра слова профессора Бетлера. — Ученые до этого выяснили, что активировать рецепторы TLR 3, 7, 8 и 9, вызывая воспаление и аутоиммунитет, могут наши собственные нуклеиновые кислоты. Для TLR4 также было предложено множество эндогенных лигандов, большинство из которых являются белками. Наша работа демонстрирует, что активацию TLR4 действительно могут запускать эндогенные липиды".

Авторы отмечают, что это первая работа, подтверждающая существование такого лиганда TLR4, то есть молекулы, которая входит в рецептор, с помощью структурных методов. Рентгеноструктурные анализы проводили в Центре структурной биологии Юго-Западного Университета штата Вашингтон и в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе.

На данном этапе все результаты получены на лабораторных мышах. Биологи планируют продолжить исследования, чтобы выяснить, есть ли различия в том, как рецепторы активируются у мышей и людей, а также изучить, как химический состав отдельных сульфатидов может повлиять на взаимодействия с рецепторным комплексом, чтобы активировать или, наоборот, подавить иммунный ответ.