树突状细胞表面受体DEC205的结构与功能研究

• 作 者: 曹龙兴
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 免疫反应 树突状细胞 甘露糖受体 三维结构 细胞凋亡 角蛋白

树突状细胞在先天性免疫反应和适应性免疫反应过程中都发挥着非常重要的功能。DEC205(CD205)是树突状细胞表面的主要胞吞受体之一，结构上属于甘露糖受体家族，具有很高的抗原呈递效率。因此被广泛用于免疫疗法中，诱导产生针对肿瘤和病毒的疫苗。但DEC205自身的结构、生理功能以及相关的分子机制尚不清楚。我们通过冷冻电子显微镜三维重构的方法，获得了人源DEC205胞外段的三维结构，并发现该分子在酸性条件和碱性条件呈现不同的构象。在酸性条件下，该分子形成一个紧凑的双环状构象，而在碱性条件下环状构象被打开，呈现具有较大柔性的线性构象。进一步的生化和细胞实验表明，DEC205在酸性和碱性条件下的构象变化与其功能直接相关。DEC205仅在酸性条件下识别凋亡和坏死细胞，而对于正常细胞而言，DEC205无论在酸性还是碱性条件下都不会识别。这表明DEC205是一个在酸性环境中特异性识别凋亡坏死细胞的免疫受体，也是到目前为止发现的首个具有这种功能的受体。而细胞凋亡以及坏死过程中通常伴随着细胞内某些分子的暴露从而被免疫系统所识别，DEC205也应该结合在其中细胞死亡的标志物分子上。进一步的实验表明，人源DEC205分子可以在酸性条件下通过其N端结构域特异性识别角蛋白的C端结构域。角蛋白是细胞骨架的重要组成部分，通常可以形成纤维状的中间丝参与维持细胞的形态和力学特性，但角蛋白的其它生理学角色并不十分清楚。这表明，角蛋白不仅在维持细胞和组织的结构上有重要作用，也可以作为细胞死亡的标志物被免疫系统识别，并介导一条依赖酸碱性的死亡细胞识别清理通路。另外，角蛋白和肿瘤之间也存在着密切联系，并被用于多种肿瘤的临床诊断。因此，DEC205作为角蛋白受体这一发现也为肿瘤及相关疾病的诊疗提供了新思路。