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Les scientifiques de TSRI découvrent la protéine exceptionnelle qui aide probablement quelques bactéries à éluder la réaction immunitaire

Une équipe aboutie par des scientifiques au The Scripps Research Institute (TSRI) a découvert une protéine bactérienne exceptionnelle que les attaches à pratiquement n'importe quel anticorps et l'empêche de gripper à son objectif. La protéine M, car elle est appelée, aide probablement quelques bactéries à éluder la réaction immunitaire et à déterminer des infections à long terme.

Si les études complémentaires complémentaires confirment la capacité du m de protéine de vaincre la réaction des anticorps, il est susceptible de devenir un objectif des traitements antibactériens neufs. La seule capacité de la protéine de gripper généralement aux anticorps devrait également lui effectuer un outil de valeur pour la recherche et le développement de médicament.

« Quelle protéine M fait aux anticorps représente un tour très intelligent d'évolution, » a indiqué Richard A. Lerner, DM, professeur de Lita Annenberg Hazen de l'immunochimie et professeur d'institut à TSRI qui a abouti la recherche.

Les découvertes neuves, qui ont été réalisées par la collaboration parmi plusieurs laboratoires à TSRI et ailleurs, sont décrites dans la question du 7 février 2014 de la Science de tourillon.

Découverte inattendue

La découverte inattendue a provenu d'un effort pour comprendre l'origine du myélome multiple, un carcinome de lymphocyte B. La prolifération des cellules B clonale, ainsi que les lymphomes et les myélomes, peuvent résulter des infections chroniques par des organismes tels que les pylores d'Escherichia coli (Escherichia coli), de hélicobacter (pylores de H.) et le virus Hépatite C.

Pour comprendre mieux ce procédé, l'équipe a vérifié le mycoplasme, un parasite qui infecte des gens continuel et est en grande partie logé sur la surface des cellules.

Dans une recherche des facteurs liés à l'infection à mycoplasme à long terme, Rajesh Grover, PhD, un scientifique de cadres supérieurs dans le laboratoire de Lerner, échantillons vérifiés d'anticorps du sang des patients de myélome multiple contre un grand choix de substance de mycoplasme. Une des protéines identifiées par les anticorps était du genitalium de mycoplasme, qui de causes des infections transmises sexuellement - chez l'homme.

À la surprise des scientifiques, chaque échantillon d'anticorps essayé a montré la réactivité à cette protéine. Mais d'autres tests ont précisé que ces réactions d'anticorps n'étaient pas en réponse à l'infection de masse avec le genitalium de M. Au lieu de cela, les scientifiques trouvés, la protéine mystérieuse de genitalium de M. ont semblé avoir évolué simplement pour gripper à n'importe quel anticorps qu'elle rencontre.

Ce présente potentiellement un problème majeur pour le système immunitaire. La réaction des anticorps est censée pour combattre les agents pathogènes de envahissement avec des crises avec précision visées, chacune choisie parmi un énorme répertoire des centaines de millions d'anticorps distincts. En réalité, le système est conçu pour ne pas gripper universellement à n'importe quel un objectif. S'il faisait, alors un tel objectif pourrait agir en tant que leurre universel, annulant potentiellement la réaction des anticorps entière.

La recherche actuelle a proposé que le genitalium de M. ait évolué un tel leurre. « Elle grippe à chaque anticorps générique-capable de détourner la diversité entière de l'anticorps répertoire-mais en même temps elle bloque l'interaction spécifique entre cet anticorps et son objectif biomoléculaire destiné, » a dit Grover.

« Protéine M »

L'équipe a décidé de l'appeler la « protéine M. »

Pour améliorer comment comprenez les travaux de la protéine M, le Xueyong Zhu, le PhD, un scientifique de personnel dans le laboratoire d'Ian Wilson, DPhil, professeur de Hansen de biologie structurelle et de présidence du service de structurel intégrateur et bio-informatique à TSRI, et les collègues ont adopté une approche structurelle de biologie. Utilisant la cristallographie de rayon X et d'autres techniques, y compris la microscopie électronique dans le laboratoire de TSRI de la salle d'Andrew de professeur adjoint, le PhD, l'équipe a déterminé la structure atomique du 3D de la protéine tandis que la protéine était liée aux anticorps humains variés.

Comparé aux milliers de structures connues à la banque de données de protéine, la base de données mondiale de structure, la protéine M a semblé être seul.

Les caractéristiques ont également indiqué que la protéine M grippe à un petit, invariable « économisé » - la région au bout extérieur de l'arme antigène-grippante de chaque anticorps. « Elle étend vraisemblablement l'autre fin de elle-même, comme un arrière, au-dessus de la région antigène-grippante principale de l'anticorps, » Zhu a dit.

L'équipe étudie maintenant le fonctionnement du m de protéine pendant les infections de genitalium de M. Il semble vraisemblablement que la protéine d'excentrique a évolué pour aider le M. le genitalium à satisfaire à la réaction immunitaire en dépit de avoir un des plus petits génomes bactériens en nature. « Il semble représenter une solution évolutionnaire élégante au problème spécial que le mycoplasme ont en éludant le système immunitaire adaptatif, » a dit Grover. « Les plus petites bactéries parasites sur la planète terre semble avoir évolué la machine moléculaire de envahissement la plus sophistiquée. »

Exceptionnel-et exceptionnellement utile

Si la protéine M est confirmée comme leurre universel pour des anticorps, ce deviendra un objectif pour les médicaments neufs, qui pourraient le faciliter pour traiter des infections continuelles et parfois silencieuses par genitalium de M. et par tous les autres microbes qui ont évolué une défense assimilée de anticorps-contrecarrer. Les infections chroniques peuvent mener à une foule d'autres problèmes, y compris des maladies inflammatoires et des cancers.

En principe, la protéine M pourrait également être conçue pour viser les groupes spécifiques de cellules cellule-immunisées de B qui produisent des anticorps et les expriment sur leurs surfaces. Ainsi, la protéine M a pu livrer des toxines de cellule-massacre aux cellules de B cancéreuses mais les non en bonne santé, par exemple à certains lymphomes de festin.

Pendant l'ère des médicaments basés sur anticorps, l'utilisation la plus immédiate de la protéine M est susceptible d'être comme outil pour saisir des anticorps dans des éprouvettes et des cultures cellulaires, utile pour la préparation de l'anticorps hautement pur pour la recherche et la fabrication de médicament. D'autres protéines anticorps-grippantes génériques ont été mises pour employer de cette façon, mais jusqu'ici il s'avère qu'aucun ne réalise la fonction bien ainsi que la protéine M. « il peut être le dispositif de purification d'anticorps le plus utile jamais trouvé, » a dit Lerner, qui est déjà en négociation avec l'industrie pour commercialiser la protéine.

En plus de Lerner, de Wilson, de Grover et de Zhu, auteurs de l'étude, « une protéine humaine structurellement seule de mycoplasme qui bloque génériquement le syndicat d'Antigène-Anticorps, » étaient Travis Nieusma de TSRI, Teresa Jones, Isabel Boreo, Amanda S. MacLeod, repère d'Adam, xérès Niessen, Hélène J. Kim, Leopold Kong, Vaughn V. Smider, Daniel R. Salomon et Andrew B. Ward ; Nacyra Assad-Garcia, Keehwan Kwon et John I. Glass de l'institut de recherches de J Craig Venter à Rockville, DM ; Marta Chesi de la Mayo Clinic Arizona ; Diane F. Jelinek et Robert A. Kyle de l'université de la Mayo Clinic du médicament à Rochester, manganèse ; et Richard B. Pyles de la succursale médicale d'Université du Texas, Galveston, TX.