生化与细胞所科研人员揭示整合素Alpha4Beta7维持其低活性状态的分子机制

5月7日,FEBS Journal在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所陈剑峰研究组的最新研究成果,揭示了整合素a4b7维持其低活性状态的分子机制。

整合素a4b7表达在淋巴细胞表面,是一种重要的淋巴细胞归巢受体。非活化和活化的整合素a4b7分别通过介导淋巴细胞的滚动迁移和稳定黏附来调控淋巴细胞在体内的归巢。表达在免疫细胞表面的整合素通常处于非活化状态,只有受到刺激后,整合素才会被活化,这对于维持免疫细胞的正常功能非常重要。整合素如何维持其非活化的状态一直以来都是整合素研究领域的热点,但具体的机制研究尚不明确。

基于整合素的活化过程伴随着b亚基I结构域的构象重排这一现象,陈剑峰研究组的博士生刘杰等人发现了整合素b7亚基I结构域中心与a1/a7两个螺旋之间可形成稳定的疏水连接,这些疏水连接在维持整合素a4b7处于低活性的状态中发挥重要作用。在大连化物所李国辉教授的协助下,通过计算机动态模拟,研究人员发现了9个关键的疏水氨基酸参与这些疏水连接。打破这些疏水连接后,整合素a4b7被活化并与配体MAdCAM-1高亲和性结合。a4b7介导的细胞黏附由滚动迁移转变为稳定黏附,而且细胞对血管内液流剪切力的耐受性也得到了提高。因此,整合素b7亚基I结构域中心与a1/a7两个螺旋之间的疏水连接是维持其非活化状态的重要结构基础。

该研究课题得到了国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的经费支持。(生化与细胞所)

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