高分辨成像技術揭示抗體免疫激活新機制

最近，來自荷蘭Utrecht大學以及Leiden大學醫學中心的研究者們通過成像的技術解析了關鍵免疫系統激活的分子機制，研究結果表明免疫系統能夠通過兩種方式激活。這一發現對于設計靶向癌癥或感染的療法具有重要的意義。相關文章發表在最近一期的《Science》雜志上。

當免疫系統檢測到入侵的微生物的時候，抗體將會快速啟動保護效果。而抗體行使功能的關鍵又在于一類叫做C1的小分子復合物與受感染的細胞結合并最終清除。然而，此前研究者們并不清楚這些入侵病原體是如何被識別，以及C1復合體是如何被激活的。

對C1復合體的研究十分困難，原因在于這類小分子在實驗室條件下往往會聚團，難以獨立分析。對此，研究者們開發出了一種新的技術手段，能夠在更加天然的環境中對該蛋白的活性進行研究，從而發現了更多以往不知道的事實。

為了捕捉蛋白質復合體結合與相互作用的特征，研究者們結合了兩種成像手段：冷凍電鏡以及冷凍電子X射線斷層技術。

冷凍電鏡技術是將數千張復雜的復合體圖片拷貝刻印在膠帶的黏性面，通過對這些顆粒進行拍照，能夠得到不同角度的圖像。而冷凍X射線掃描斷層技術則是能夠在更加天然的環境中（即與細胞膜結合的狀態）對蛋白復合體進行掃描，與CT掃描類似，當顆粒在設備內部旋轉時，通過拍攝能夠得到復合體的不同角度的圖像。這兩項技術均能夠通過重建得到復合體的3D圖像。

通過這些手段，研究者們發現免疫激活的兩種方式，即物理性扭轉以及交叉激活。在某些情況下，危險因子結合在細胞膜表面的數量極少，當抗體結合的時候，整個復合體需要通過物理變形的方式調整其構象以使得其能夠結構適當，這種單一復合體的調整就能夠激活免疫反應；而在另外一種情況下，危險因子數量很多，那么多個C1復合體能夠互相激活。

這項研究**報道了免疫系統激活的兩種不同的方式。此外，結合上述兩種成像技術能夠得到更為清晰的免疫互作的細節，從而方便設計靶向性藥物激活或阻斷免疫反應信號。