糖心破解版

東京大学大学院新领域创成科学研究科の佐々木裕次教授と東京理科大学生命医科学研究所の小園晴生准教授を中心とする研究グループは、体内に侵入した病原体を免疫細胞に提示する分子である主要組織適合性抗原（MHC）分子が、病原体由来のタンパク質断片（抗原ペプチド）とどのように結合し、免疫応答を活性化しているかを、SPring-8 BL40XUビームラインで1分子内部動態測定をすることにより、世界で初めて実験的に明らかにした。

© 2015 Yuji Sasaki.
惭贬颁分子に结合した抗原ペプチドの内部运动を1分子计测することに成功した顿齿罢装置配置図。

自己免疫を起こしやすい抗原ペプチドは、ゆるく惭贬颁分子と结合することが以前より知られていた。しかし、このゆるい结合が免疫応答の分子认识机构にどう関わっているか実験的にはわからなかった。本研究成果により、抗原ペプチドの分子轴に対して回転方向の动きが特に活発化し、抗原ペプチドと惭贬颁の复合体が新たな构造をとり、潜在的自己反応性の罢细胞と反応することが分かった。

研究グループは、マウスの惭贬颁分子に14个のアミノ酸からなる「长い抗原ペプチド」と10个のアミノ酸からなる「短い抗原ペプチド」が结合している场合のそれぞれの分子内部动态を、高精度と高速性を持ち合わせる唯一の1分子计测法である齿线1分子追跡法（顿齿罢）、抗原ペプチド1分子动态の计算、多分子からの蛍光偏光解消法を用いて调べた。その结果、惭贬颁分子とゆるく结合する「短い抗原ペプチド」は「长い抗原ペプチド」より惭贬颁分子内でよく动き、新たな构造をとっていることが明らかになった。

本成果は、佐々木らが考案実証した量子ビームを用いた1分子计测手法と计算科学の手法を融合することによって得られたものであり、このような手法は免疫学の分野において有効であり、非常に重要な结果を导けることを示した。

论文情报

Haruo Kozono, Yufuku Matsushita, Naoki Ogawa, Yuko Kozono, Toshihiro Miyabe, Hiroshi Sekiguchi, Kouhei Ichiyanagi, Noriaki Okimoto Makoto Taiji, Osami Kanagawa, and Yuji C Sasaki,
“Single Molecular Motions of MHC Class II Rely on Bound Peptides”,
Biophysical Journal Online Edition: 2015/01/21 (Japan time), doi: 10.1016/j.bpj.2014.12.004.
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