Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Visse planteproteiner ligner humane signalproteiner i immunsystemet og kan binde til deres receptorer

(A) Skematisk illustration af luciferasekomplementeringsbilleddannelsesassay efter forbigående ekspression af testgener i N. benthamiana-blade. Konstruktioner af MIF og tre MDL-gener blev N-terminalt fusioneret til N- og C-terminale segmenter af ildflue-luciferase. Disse plasmider blev overført til A. tumefaciens-stamme GV3101 (pmP90RK) til efterfølgende transformation til planteceller. Til co-infiltration blev lige store volumener af hver A. tumefaciens transformantkultur blandet og infiltreret med en sprøjte, der manglede en kanyle fra den nedre (abaksiale) side ind i fuldt udvidede blade af fire til seks uger gamle N. benthamiana planter. Billeddannelse blev udført efter tre dages inkubation efter sprøjtning af bladene med lucifase-substratet D-luciferin. Kredit:Science Signaling (2023). DOI:10.1126/scisignal.adg2621

Det menneskelige immunsystem er baseret på celler, der kommunikerer med hinanden via signalmolekyler kendt som cytokiner og kemokiner. Et af disse signalmolekyler er proteinet MIF (makrofagmigreringshæmmende faktor). Det spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​forskellige immunreaktioner ved at binde sig til egnede receptorer af forskellige celletyper i et ternært kompleks og derved aktivere visse signalveje i disse celler.

Overraskende nok er der planteproteiner, der minder meget om det humane MIF-protein i rækkefølgen af ​​deres individuelle byggesten (aminosyrer), og disse omtales som MDL-proteiner.

Et team ledet af Jürgen Bernhagen fra Institute for Stroke and Dementia Research (ISD) ved University of München Hospital og professor Ralph Panstruga fra Unit of Plant Molecular Cell Biology ved RWTH Aachen University i samarbejde med en forskergruppe ledet af professor Elias Lolis fra Yale University i USA, har nu vist, at MIF- og MDL-proteiner også er forbavsende ens i deres rumlige struktur.

Hovedforfatter Lukas Spiller og teamet fandt også ud af, at plante-MDL-proteinerne binder til receptorerne af MIF-proteinet, alene eller i komplekser med det humane MIF-protein, og dermed er i stand til at aktivere immunrelevante signalveje - i nogle tilfælde mere effektivt end det humane MIF-protein alene.

Dette uventede fund, som nu er blevet offentliggjort i tidsskriftet Science Signaling , tyder på, at plante-MDL-proteiner kan modulere det menneskelige immunsystem via denne mekanisme.

Dette scenarie kan for eksempel spille en rolle i immunreaktioner udløst af plantepartikler (såsom høfeber eller hudreaktioner), intolerancer over for planteføde eller urtelægemidlers virkningsmekanismer. Der er dog behov for yderligere forskning for at fastslå, om dette faktisk er tilfældet.

Flere oplysninger: Lukas Spiller et al., Plante-MDL-proteiner synergerer med cytokinet MIF ved CXCR2- og CXCR4-receptorer i humane celler, Science Signaling (2023). DOI:10.1126/scisignal.adg2621

Journaloplysninger: Videnskabelig signalering

Leveret af Ludwig Maximilian University of München




Varme artikler