细胞表面的生物分子相互作用
细胞生物学 名词解释 及英文

双亲媒性分子(兼性分子)(amphipathic molecule)磷脂分子具有亲水头和疏水尾,称之为双亲媒性分子。
镶嵌蛋白质(mosaic protein)插入脂双层的疏水核和完全跨越脂双层的膜蛋白。
跨膜运输(transmembrane transport) 蛋白质分选运输途径之一,蛋白质通过跨膜通道进入目的地。
如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下,通过线粒体上的转位因子,以解折叠的线性分子进入线粒体.膜泡运输(vesicular transport)蛋白质分选运输途径之一,蛋白质被选择性地包装成运输小泡,定向转运到靶细胞器。
如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质或激素,都属于这种运输方式。
主动运输(active transport) 一种转运方式,通过该方式溶质特异的结合于一个转运蛋白上然后被转运过膜,与被动转运运输方式相反,主动转运是逆着浓度梯度下降方向进行的,所以主动转运需要能量的驱动。
被动运输(passive transport)也称为易化扩散。
是一种转运方式,通过该方式溶质特异的结合于一个转运蛋白上,然后被转运过膜,但转运是沿着浓度梯度下降方向进行的,所以被动转达不需要能量的支持。
细胞识别(cell recognition)指细胞与细胞之间通过细胞表面的信息分子相互作用,从而引起细胞反应的现象.信号转导(signal transduction)指外界信号(如光、电、化学分子)与细胞细胞表面受体作用,通过影响细胞内信使的水平变化,进而引起细胞应答反应的一系列过程。
生物大分子(biomacromolecule):细胞内由若干小分子亚单位相连组成的具有复杂结构和独特性质的多聚体,能够执行细胞内生命活动的所有功能,主要包括蛋白质,核酸。
内膜系统(endomembrane system):通过细胞膜内陷而形成的膜细胞器的总称是真核细胞特有的结构,包括内质网,高尔基复合体,溶酶体,过氧化物酶体,内体等,它们共同完成细胞多种重要的生命活动过程。
高中生物分子生物学知识点归纳总结

高中生物分子生物学知识点归纳总结生物分子生物学是高中生物学的一部分,它研究生物体的组成、结构和功能,以及生物分子间的相互作用。
以下是对高中生物分子生物学的一些重要知识点的归纳总结。
1. 生物分子的种类生物体由许多不同种类的分子组成,包括蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物。
蛋白质是细胞中最重要的分子,它们在生物体内发挥许多不同的功能,如结构支持、运输和储存物质以及代谢调节等。
核酸则是遗传信息的载体,包括DNA和RNA。
脂质是细胞膜的主要组成部分,起着保护和隔离细胞内外环境的作用。
碳水化合物则是能量的重要来源。
2. 生物分子的结构和功能蛋白质是由氨基酸组成的长链,具有不同的结构和功能。
它们可以通过氨基酸序列的不同排列来产生不同的结构和功能。
生物体内的许多重要生化反应都是由酶这种特殊的蛋白质催化的。
核酸的结构包括碱基、糖和磷酸基团,DNA和RNA的序列编码了生物体的遗传信息。
脂质是不溶于水的,它们在细胞膜中形成双层结构,起到维持细胞结构和调节物质进出的作用。
碳水化合物包括单糖、双糖和多糖,它们是细胞内能量的主要储存形式。
3. 生物分子间的相互作用生物分子之间的相互作用对生物体的结构和功能至关重要。
蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸、蛋白质与脂质之间都存在相互作用。
这些相互作用可以是非共价的,如氢键和疏水相互作用,也可以是共价的,如硫键。
这些相互作用决定了生物分子的结构和功能。
4. 代谢和酶作用代谢是指生物体中化学反应的总和。
酶是生物体内参与代谢反应的催化剂,它们可以加速化学反应的速率而不改变反应本身。
酶可以识别特定的底物,并与其结合形成酶底物复合物,然后通过降低活化能来促进反应。
酶的活性受到多种因素的影响,如温度、pH值和底物浓度等。
5. DNA复制与基因表达DNA复制是遗传信息的传递过程,它确保每次细胞分裂时,每个新细胞都获得完整的遗传信息。
DNA复制是由酶协同作用完成的,其中DNA聚合酶是最重要的酶之一。
基因表达是指从DNA到蛋白质的过程,包括转录和翻译两个步骤。
细胞粘附和移动的分子机制

细胞粘附和移动的分子机制细胞粘附和移动是细胞生物学中非常重要的过程,涉及多个分子机制的协同作用。
这个过程主要发生在细胞表面的细胞外基质(ECM)上,涉及到多种细胞表面分子的相互作用,如整合素、非整合素、纤维连接蛋白等。
本文将从细胞表面的膜受体到调控因子再到细胞骨架变化等多个方面,探讨细胞粘附和移动的分子机制。
细胞表面的膜受体作为细胞与ECM之间的桥梁,整合素是非常重要的膜受体。
细胞的整合素主要分布在细胞表面的纤维连接结构中,其结构与非整合素有所不同。
整合素是由膜蛋白二聚体组成的,外部的结构包含α和β两种链,内部的结构则有多个小域。
整合素不仅可以与ECM相互作用,还能与多种情况下的细胞表面分子相互作用,如纤维连接蛋白等。
这些相互作用可以影响到细胞的粘附、迁移等生物学过程。
调控因子的作用除了细胞表面的膜受体,细胞内的调控因子同样对细胞的粘附和移动起着至关重要的作用。
这些因子可以紧密地与细胞表面的膜受体相互作用,进而调控细胞的粘附和移动等过程。
例如,小鼠肝细胞生长因子(HGF)是一个重要的调控因子,可以通过MET受体介导引发多个信号转导分子的激活。
HGF在细胞粘附和移动中起着重要作用,能够改变整合素在细胞表面的表达方式,从而影响到细胞的粘附和移动。
细胞骨架的变化细胞骨架的变化也是影响细胞粘附和移动的分子机制之一。
细胞骨架由微丝、中间纤维和微管组成,不同类型的细胞具有不同的骨架结构。
细胞骨架可以影响到细胞的形态、分裂、运动等生物学过程。
例如,微丝的变化可以影响到细胞的运动,其中涉及到丝蛋白、肌动蛋白等多种蛋白质的相互作用。
肌动蛋白是一种重要的丝蛋白,能够直接参与到细胞的收缩和运动等过程中。
此外,中间纤维的变化同样可以影响到细胞的运动,其中涉及到多种中间纤维蛋白的相互作用。
总结细胞粘附和移动是一个非常复杂的生物学过程,涉及到多种分子机制的协同作用。
细胞表面的膜受体、调控因子和细胞骨架等方面对细胞粘附和移动起着重要的作用。
分子与细胞

分子与细胞分子与细胞是生物学中两个重要的概念,它们相互关联,构成了生命的基本单元和构造。
本文将从分子的角度探讨细胞的构成和功能,并阐述细胞在生物体内的重要作用。
首先,我们需要了解分子的定义和特性。
分子是由原子通过化学键连接形成的最小的化合物,它具有独立存在和相对稳定的特性。
分子可以通过化学反应进行转化,并具有特定的物理和化学性质。
不同的分子组合形成了不同的物质,包括生物体内的有机物和无机物。
细胞是生物体的基本单位,也是生命的基本构造。
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外层包裹物,它起到维持细胞形状、调控物质进出细胞的作用。
细胞质是细胞内的液体环境,含有多种有机物和无机物。
细胞核是细胞的控制中心,包含了基因信息。
细胞的构成离不开分子的参与。
细胞膜主要由脂类分子组成,包括磷脂、甘油三酯等。
这些脂类分子在水中形成双层结构,形成了细胞膜的主要结构。
蛋白质是细胞中最重要的分子,它们在细胞的结构和功能中起到关键作用。
蛋白质能够折叠成特定的形状,从而实现不同的功能。
核酸是细胞中存储和传递遗传信息的分子,包括DNA和RNA。
核酸分子通过特定的序列编码蛋白质的合成。
细胞的功能多种多样,包括物质转运、能量合成、信号传导等。
细胞膜是物质进出细胞的主要通道,通过蛋白质通道和转运蛋白实现物质的选择性传递。
离子泵是细胞膜上的特殊蛋白质,能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域,维持细胞内外离子浓度的差异。
细胞通过吞噬和溶酶体等方式消化和降解外源物质,实现物质的利用。
细胞还能够合成和储存能量,并通过三磷酸腺苷等分子传递能量。
细胞的功能还包括信号传导和调控。
细胞表面的受体蛋白质能够与外界的信号分子结合,触发细胞内部的信号传导途径。
信号分子包括激素、神经递质等。
信号传导途径通过级联反应传递信号,最终调控细胞的生命周期、分化和代谢。
细胞通过细胞分裂和分化实现生命的延续和多样性。
细胞是生物体各种组织和器官的基础,不同类型的细胞具有不同的形态和功能,形成了生物体各个功能模块。
生物大分子相互作用

生物大分子相互作用生物大分子相互作用是指生物体内大分子之间的相互关系和相互作用。
生物体内的大分子主要包括蛋白质、核酸、多糖等,它们之间通过不同的相互作用,实现生命活动的调节和运行。
本文将重点介绍生物大分子相互作用的三种主要类型:蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核酸相互作用以及蛋白质-多糖相互作用。
蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一,它们通过与其他蛋白质的相互作用,调节细胞内的信号传导、代谢通路和基因表达等生命过程。
蛋白质-蛋白质相互作用主要包括蛋白质的结构相互作用和功能相互作用两个方面。
结构相互作用是指蛋白质之间通过氢键、离子键、范德华力等相互吸引力的力量相互结合形成复合体,从而参与细胞内的结构和功能的组织。
例如,蛋白质之间的纤维粘附蛋白相互作用可以构成细胞外基质,为细胞提供支撑和定位。
功能相互作用是指蛋白质通过互相识别和结合,参与细胞信号传导、酶活性调节等重要功能。
例如,酶和底物之间的相互作用可以促进酶的催化活性,从而实现代谢通路的进行。
蛋白质-核酸相互作用在生物体内调控DNA和RNA的结构和功能发挥着重要作用。
DNA-蛋白质相互作用主要包括DNA的包裹、识别和结合等过程。
蛋白质可以通过特定的结构域与DNA的碱基序列结合,形成稳定的复合物。
这些复合物参与DNA的复制、转录和修复等重要生命过程。
RNA-蛋白质相互作用则是调控RNA的折叠和稳定性,以及参与RNA的转运、翻译和降解等过程。
这些相互作用通过RNA结构的改变和蛋白质的结合来调节RNA的功能和稳定性。
蛋白质-多糖相互作用主要指蛋白质与多糖间的结合和相互识别。
多糖与蛋白质的相互作用在生物体内起到重要的作用,参与细胞表面的识别和黏附、细胞信号传导等过程。
例如,细胞表面的糖蛋白是多糖与蛋白质结合而形成的复合物,在细胞-细胞相互作用中起到重要的识别和黏附作用。
综上所述,生物大分子之间的相互作用极为复杂多样,通过这些相互作用,生物体内的分子可以与其他分子发生高度特异的结合和调控。
生物素-链霉亲和素,作为荧光标记

生物素-链霉亲和素,作为荧光标记一、生物素-链霉亲和素的定义生物素-链霉亲和素是一种用于标记生物分子的荧光标记物。
它是由生物素和链霉亲和素组成的复合物。
生物素是一种维生素B7,也称作维生素H,它与链霉亲和素的结合具有较高的亲和力。
链霉亲和素则是一种可以与生物素结合并发出荧光的物质。
将生物素-链霉亲和素与所需标记的生物分子结合后,可以利用链霉亲和素的荧光发射信号来对生物分子进行检测和观察。
二、生物素-链霉亲和素的制备生物素-链霉亲和素通常通过化学合成的方式进行制备。
首先需要合成生物素分子和链霉亲和素分子,然后将两者进行反应结合,得到生物素-链霉亲和素复合物。
制备好的生物素-链霉亲和素可以在实验室中用于各种生物标记的研究工作。
三、生物素-链霉亲和素的特性1. 高亲和力:生物素和链霉亲和素之间的结合具有较高的亲和力,能够稳定地结合在一起,确保标记物在实验过程中不会轻易分离。
2. 显著荧光特性:生物素-链霉亲和素复合物具有明显的荧光特性,可以在适当的荧光激发条件下发出强烈的荧光信号,便于实验者进行观察和测量。
3. 稳定性:生物素-链霉亲和素复合物在适当的条件下具有良好的稳定性,可以在实验室中长时间保存和使用。
四、生物素-链霉亲和素在生物学研究中的应用1. 蛋白质标记:生物素-链霉亲和素可以用于标记目标蛋白质,通过观察蛋白质的荧光信号,可以研究蛋白质在细胞中的表达和定位等信息。
2. 细胞标记:生物素-链霉亲和素可以用于标记细胞膜表面的生物分子,有助于研究细胞相互作用和信号传导等生物学过程。
3. 分子探针:生物素-链霉亲和素作为一种标记物,可以用于研究分子间的相互作用和结构等相关信息。
4. 荧光显微镜:生物素-链霉亲和素标记的细胞和分子可以在荧光显微镜下观察,进一步拓展了荧光显微镜技术在生物学研究中的应用。
五、结语生物素-链霉亲和素作为一种荧光标记物,在生物学研究中发挥着重要的作用。
它具有高亲和力、显著的荧光特性和良好的稳定性,能够在生物标记的实验中提供可靠的信号和结果。
了解细胞在生物体内的功能和相互作用

细胞在生物体生 命周期中的作用
胚胎发育与分化
细胞分裂:细胞通过分裂产生新的细胞,形成胚胎 细胞分化:细胞在胚胎发育过程中逐渐分化为不同的细胞类型,形成各种组织和器官 细胞增殖:细胞通过增殖产生更多的细胞,支持胚胎发育和生长 细胞凋亡:在胚胎发育过程中,一些细胞通过凋亡机制被清除,以保证胚胎的正常发育
自噬:细胞自我消化的过程,有助于清除受损或老化的细胞成分,维持细 胞健康
细胞凋亡与自噬的关系:两者在细胞更新、发育和疾病发生中发挥重要作 用,相互影响
细胞凋亡与自噬的调控:多种信号通路和分子参与调控,包括基因表达、 信号转导等
细胞在组织结 构中的作用
组织形成与分化
组织形成:不同类型和功能 的细胞聚集在一起形成组织
细胞通过光合作用将光能转化 为化学能
细胞通过氧化磷酸化将能量转 化 为 AT P
细胞通过糖酵解将葡萄糖转化 为能量
细胞生长与分裂
细胞生长:细胞通过吸收营养物质和能量,进行合成代谢,使细胞体积增大 细胞分裂:细胞通过分裂,产生两个子细胞,使细胞数量增加 细胞周期:细胞从一次分裂结束到下一次分裂开始,经历的全过程 细胞分裂的调控:细胞分裂受到多种因素的调控,包括基因、信号分子等
细胞通过酶催化反 应,将大分子物质 分解为小分子物质
细胞通过物质合成 与分解,实现生物 体的生长、发育和 繁殖
信息传递与通讯
细胞通过信号分 子进行信息传递
信号分子包括激 素、神经递质等
信号分子通过受 体与细胞相互作 用
信号分子可以激 活或抑制细胞功 能
能量转换
细胞通过呼吸作用将葡萄糖转 化为能量
细胞相互作用:细胞之间通 过信号传递、物质交换等方
式相互作用
细胞分化:细胞在发育过程 中逐渐形成不同类型和功能 的细胞
微生物聚集体的相互作用及形成机制共3篇

微生物聚集体的相互作用及形成机制共3篇微生物聚集体的相互作用及形成机制1微生物聚集体(microbial aggregates)是指在自然环境或人工系统中,细菌、真菌、古菌等微生物根据某种引力或吸附作用而形成的一定结构的多细胞聚集体(multicellular aggregates)。
微生物聚集体的相互作用微生物聚集体的形成是由于微生物相互作用的结果。
微生物聚集体中的单个微生物细胞之间存在二氧化碳、氧气、水、有机物等资源的互相转移,同时细胞之间还通过信号分子进行共享信息和信号感知,实现密切的相互联系。
聚集体中的细胞数量多、形态各异,形成了一种类似群落或社会的微观环境,细胞之间发生了复杂的交互作用。
这些交互作用包括以下几个方面:1. 吸附作用微生物聚集体形成的一个重要原因是吸附作用。
微生物的生长和附着与生物体外界环境有很大关系。
吸附作用是细菌附着胶体物质表面的一种物理现象,在微生物世界中,这种现象是十分普遍的。
细菌在体外环境中可以通过吸附作用与其他这样的细菌聚集。
某些细胞表面的刺突物质、色素、药物、抗体等亲和性物质的存在,使得一些细菌聚集在一起,并且组成一个团体。
2. 拉力作用拉力作用是细胞之间相互作用的重要形式。
此类细胞之前通常存在较大的拉力,使其通过线形结构或膜型结构进行相互作用,进而形成比较结构化的聚集体。
3. 信号化学反应微生物间的信号化学反应直接影响聚集的形成。
这是一种新的现象,它是细胞合作/cell-to-cell或细菌共生现象的重要表现形式之一。
细菌不仅通过受体感受器感知环境信号,它们还通过信号分子散发或交换来进行直接的社交或合作行为。
这样,微生物的细胞间作用非常复杂和多样化,可能发生生长抑制或生长促进现象,如铁离子的分泌、β-内酰胺酶、蛋白酶及氨基酸の分泌。
微生物聚集体形成的机制微生物聚集体形成的机制并不是单一的,其形成是多方面综合作用的结果。
该主要从以下4个方面来解释微生物聚集体形成的机制:1. 生物粘附生物粘附是微生物聚集体形成的重要机制之一。
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免疫反应研究适应的和天生的免疫反应的调节:细胞表面的生物分子相互作用本试验综述回顾了关于生物分子相互作用的动力学分析的四个最近的报告,这些生物分子相互作用涉及到适应的和天生的免疫系统的细胞反应。
尽管这些研究范围广泛,但是它们因为具有共同领域而相互关联。
在这些研究中,受体和它们的配基之间相互作用的结合与解离速率是可能分化细胞功能的参数,例如在决定T细胞对抗原:MHC复合物的反应或者NK细胞对与病毒感染细胞相互作用的反应。
在免疫系统的效应分子之间相互作用的动力学研究方面,BiocoreSPR技术提供了获得正确动力学数据的快速和可靠手段,免疫系统的研究在搜索以这些相互作用为靶标的有效的治疗试剂中起重要作用。
T细胞受体识别抗原肽:MHC复合物高等生物区别外源和自身抗原的能力也许是生物体中调节的最精巧的例子。
B细胞和T细胞受体不仅识别和处理外源抗原,而且能够记起此抗原的分子的特征信号,并且当第一次遭遇后的几年或者甚至几十年相同的抗原进攻时,它们随后即可引发免疫系统发生快速和有效的反应。
在最近的一篇Nature文章(Wu et al,2002)中,斯坦福大学医学院Mark M.Davis研究小组的Lawren Wu和其同事研究了T细胞抗原识别的非凡的特异性可能怎样被调节。
作者使用Biocore® 3000分析在抗原的肽段和它结合的II类MHC引见伴侣的单个氨基酸残基的贡献。
T细胞受体(TCR)和MHC/抗原肽段复合物之间的相互作用的结合速率常数(k a)和亲和分离常数(K D)被测量。
然后这些值被应用到为一个假定相互作用计算结合激活能量估计值的运算法则中。
通过使用点突变的分析物,Φ值(假定残基对结合激活能量的贡献相对于它对结合自由能的贡献的一种度量标准)可被归属于单个氨基酸残基,并且每一个残基对转变化合物形成的贡献可被估计。
在本研究中,在抗原肽段(蛾细胞色素c,MCC)或者结合的类II MHC分子(根据其它复合物的晶体结构数据,与TCR相互作用)α链的区域产生单个点突变。
复合物通过MHC α链的C-端生物素标签被固定在Sensor Chip SA上,然后可溶性的TCR流过这些靶标。
所有的测量通过与固定在平行的传感片通道上同野生型复合物比较被标准化。
明显地,肽段上的残基影响解离速率,但不影响结合速率。
相反,MHC与TCR接触对结合速率负主要责任,但对复合物的整体稳定性具有更少的影响。
这导致了一种假设:当抗原起稳定相互作用的时候,MHC组成成分使TCR能够筛选潜在的复合物(参见图1)。
这个模型与表明大多数肽段部分隐藏位于MHC分子的深缝隙内的数据一致,此模型也显示了肽段必须按特定方向被积极地呈现到TCR,以便稳定结合(Rudolph和Wilson,2002)。
在使用Biocore® 3000的突变分析实验获得动力学数据方面,Wu等假设了TCR与抗原结合的二重结合机制。
在这个模型中,刚性的CDR1和CDR2结构域扫描被引见复合物的MHC组成成分。
当呈现到TCR时,更柔韧的CD3结构域能够以稳定的、高亲和性的诱导适应方式在抗原成分周围折叠。
这个类型的机制能够解释为什么T 细胞受体固有地可交叉反应,因为折叠到肽段结合区域的第二个阶段能够采取非常大量的构象。
低亲和性Fc γ受体识别IgG免疫复合物由自身抗体和抗原组成,抗原可以通过结合到造血细胞上的免疫球蛋白(Ig )Fc 受体(FcRs )启动发炎反应。
此复合物是病原因子,在包括关节炎的许多自身免疫疾病的组织损伤中起作用。
到目前为止IgG 的三个细胞受体已被鉴定。
作为其中之一,Fc γRIII 是对抗原-抗体复合物中的同型体IgG1具有特定结合偏好的低亲和性受体。
Fc γRIII 结合到IgG 上,结合部位是由更低的铰链区域上的重链和轻链Fc 区域形成的抗原决定部位。
附着在天冬酰胺残基297(Asn 297)的保守低聚糖占据了非常靠近Fc γRIII 识别结构域(图2)的唯一缝隙,并且它可能通过稳定铰链区域和维持分子的三级结构而在受体结合中起作用。
位于Rockville 的国家卫生研究院(NIH )Sergei Radaev 和Peter Sun 检测了这个假设,具体方法是使用Biacore 测试比较了天然的糖基化完整IgG 或Fc 片断与酶解脱糖基的对应化合物在和Fc γRIII 相互作用的区别(Radaev 和Sun ,2001)。
他们也研究了从低铰链区域衍生出来的肽段作为治疗拮抗分子(设计用于抑制IgG 和Fc γRIII 之间的相互作用)的候选资格。
为了决定碳水化合物在受体识别过程中的作用,Fc γRIII 被固定在Sensor Chip CM5,并被暴露在稀释的天然IgG1、脱糖基IgG1或者Fc 片断。
与天然IgG1相比较,当脱糖基IgG1与受体结合的亲和性减少了十倍,Fc 片断与Fc γRIII 的结合有效地被废除。
为了产生导致靶细胞发炎反应的信号,受体必须聚集在细胞表面。
因此,能够掩盖IgG1的结合位点但对成簇Fc γRIII 不起作用的小肽段可能是理想的拮抗分子。
基于Fc 更低铰链区域的肽段被合成和固定在在Sensor Chip CM5。
然后,一定浓度的Fc γRIII 被传递到耙分子,它们的结合亲和性被测量。
尽管结合到受体上的许多肽段被鉴定,但是甚至最强的结合分子的亲和性比天然Fc 弱20倍。
使用竞争测试方法(Fc 衍生的肽段被固定在Sensor Chip CM5上,并且在不同浓度Fc 片断存在的情况下被暴露在Fc γRIII 面前),Fc γRIII 的结合随着Fc 片断浓度的增加而被逐渐封闭。
这暗示了肽段和天然Fc 片断共享了Fc γRIII 上相同的抗原决定部位。
因此,Biacore 测试被应用在这个研究的各种方法中,产生了定量数据。
这些数据表明了IgG1中Asn 297上的低聚糖成分对IgG 和它的低亲和受体相互作用是重要的,而且表明了即使从IgG 更低铰链区域衍生的肽段具有比糖基化Fc 更低的亲和性,但是此肽段可能是有用的,作为使用自体免疫IgG 介导的病因学治疗疾病的治疗拮抗分子。
天生的免疫系统的细胞表面受体噬菌细胞和天然杀手(NK )是第一线防御中天生免疫系统的显著细胞成分。
它们阻止病原体繁殖和损伤宿主。
尽管它的机制比适应性免疫的靶向B 细胞和T 细胞反应精确性更差,但是天生的防御系统是对抗入侵生图1A. T 细胞靠近携带抗原的抗原引见细胞(antigenpresenting cell ,APC ),此抗原结合在主要组织相容性复合物(majorhistocompatibilitycomplex ,MHC )分子上。
图1B. T 细胞受体(TCR )以低的亲和相互作用结合到MHC 分子上。
图1C. 自身-MHC 的识别引起TCR 的构象改变,能够与抗原发生诱导适应和高亲和性的相互作用。
物不可缺少的屏障。
血液和组织中多种形式的噬菌细胞一个重要的作用是使包括细菌在内的外源颗粒内在化和降解它们,但是NK 细胞破坏被病毒转化或者感染的宿主细胞。
T 细胞巩固对病毒攻击的有效反应所造成的延期给NK 细胞控制感染的至关重要的防御功能,NK 细胞杀死受感染的靶细胞,从而抑制病毒的繁殖。
NK 细胞通过细胞表面类血凝素受体被激活。
华盛顿大学医学院Leonidas Carayannopoulos 和其同事使用Biocore ® 2000研究了受体、NKG2D 和它的象MHC 类I 一样的配基之间的相互作用模式,这些分子在某些肿瘤中基本会表达(Carayannopoulos 等,2002)。
重组NKG2D 在昆虫细胞中被表达和纯化。
此蛋白被结合生物素且通过neutravidin 被固定在Sensor Chip CM5上,它被暴露在已知的配基RAE-1δ、H60和RAE-1B6中(也被称作RAE-1ε)。
尽管H60和RAE-1B6只有大约20%的序列同源性,但是它们都以相似的亲和性(K D 为20到30 nM )结合到NKG2D 上。
另一方面,尽管RAE-1δ的结构与RAE-1B6相似,但是它的亲和性是比RAE-1B6低30倍。
通过使数据适合双指数结合模型,这种更弱的亲和性表现为更慢结合与更快解离的结果。
在所建议的机制中,这个明显的2-步结合过程的背后是RAE-1δ浓度驱动的聚合以及RAE-1δ上两个不对称结合位点的NKG2D 识别。
这个较后的模型在NKG2D和名叫MICA 的配基之间结合模式中具有一个先例。
与NKG2D 结合时RAE-1B 6和RAE-1δ之间亲和性的差异可能表明哪些残基可作为未来突变分析的靶标,而不管RAE-1B 6和RAE-1δ之间具有高的序列同源性。
突变分析的目的是探测在这个双配基系统中任何明显的功能冗余。
然而,NKG2D 的功能可能被选择性配基特征的动力学谱图差异地调节。
例如,快速的解离速率可能定性RAE-1δ作为对NKG2D 功能相当有辨识力的调节子,仅仅引发最敏感的反应,尽管更慢解离的RAE-1B6可能促使更广范围的功能(图3)。
这种二元性类型的功能重要性被一种事实暗示,此事实是缺失H60的小鼠可表达RAE-1B6,这种蛋白尽管结构与H60不相似,但是以相似的动力学和NKG2D 相互作用。
本报告中的动力学数据完全是使用Biacore SPR 技术获得的。
从这个数据可以假设动力学行为本身可能是一个调节参数,此参数可区分由不同配基激活相同受体导致的信号传导路径。
天生免疫系统受体的多项特异性可能能够使用NK 细胞克隆有限的指令系统监视尽可能广的一群病原体。
图2. 显示两条重链在Asn 297位置携带的碳水化合物的相对位置的IgG 图示,此碳水化合物占据两条Fc 链之间中心缝隙。
更低的铰链区域被突出。
就是这个区域包括低亲和性IgG 受体(Fc γRIII )的识别序列,并且从此序列中衍生出潜在的拮抗肽段。
图3. 配基的解离速率在它本身来看,可能是用于区分对受体刺激高度敏感的NK 细胞反应和要求长期刺激的NK 细胞反应的一个调节参数。
在这两个配基之间尽管它们的结构相似、但亲和性巨大差别的原因可能通过结合界面内部完全不同的一些位点的限制突变研究探测到。