中科院《JBC》：识别免疫反应参与蛋白的新技术

目前，中科院生物物理研究所和剑桥大学等处的研究人员开发出一种新技术，可有助于识别免疫细胞上某些对抗击人体入侵者非常关键的蛋白质。相关研究结果发表在2014年5月23日的《Journal of Biological Chemistry》杂志。

　　

B-lymphocyte image

生物通报道：目前，中科院生物物理研究所和剑桥大学等处的研究人员开发出一种新技术，可有助于识别免疫细胞上某些对抗击人体入侵者非常关键的蛋白质。

当我们的身体受到外来物（如细菌和病毒）的攻击时，我们的免疫系统会精心安排一种复杂的回击策略，涉及到许多单独的部分。这一反应的一个重要组成部分，是一类称为B淋巴细胞（B-lymphocyte）的细胞，这种细胞处于我们防御系统的最前列，因为它能识别并试图中和入侵者。

B淋巴细胞可在表面产生一个称为B细胞受体的蛋白质。这个受体可识别和附着在入侵生物体的抗原分子上。这会引发B淋巴细胞分裂并释放专门的蛋白质，称为抗体，可中和抗原。

这个过程的许多方面仍没有被很好的理解。一个原因是因为B细胞受体在B淋巴细胞表面并不是孤立存在的。相反，它连同很多“分子邻居”一起，形成局部集群。正是这些局部相互作用，控制着淋巴细胞分裂和复制，并决定抗体反应的强度。如果这些相互作用有更好的了解，最终可能使我们更好地控制免疫反应，如在疫苗开发中。然而，集群内的分子联系相对较弱，所以在技术上难以识别它们。

由中科院生物物理研究所、剑桥大学生物化学系和剑桥蛋白质组学中心等处的科学家组成的一个国际研究小组，开发出的这种新技术，可检测一些这样的分子。实验主要是由中科院生物物理研究生的李学文（音译，Li Xue-Wen）和剑桥大学的Jo Rees博士完成，相关研究结果发表在2014年5月23日的《Journal of Biological Chemistry》杂志。该方法可使紧靠B细胞受体的蛋白质，能够以一种更容易分离它们的方式进行化学标记。然后，可以用一种称为质谱分析法的方法，对标记的分子进行鉴定。

在这个初步的原理论证实验中，研究人员着眼于鸡B淋巴细胞表面的B细胞受体，发现了一些分子，迄今为止人们不认为它们参与了受体的调控。他们发现，这些分子与受体相结合，激活一类称为整合素（integrins）的蛋白质，众所周知，整合素在B淋巴细胞对抗原的响应中发挥重要的作用。相同的分子存在于人类B淋巴细胞表面，能有效对抗整合素的药物已用于调节免疫应答。因此，这项工作的长期意义可能在于，发现免疫调控的新药物作用靶点。

中科院生物物理所的柯莎（Sarah Perrett）教授称：“应用这项技术，我们解决了一个特别具有挑战性的问题：我们如何识别膜蛋白之间微弱和短暂、但是潜在重要的相互作用？”

剑桥大学生物化学系的Tony Jackson博士称：“在细胞生物学中有很多问题，我们想找出集合在细胞表面的蛋白质，我们的方法也可以应用于这些情况。因此，对于学术界和工业生物医学界的众多研究人员来说，它应该是很有意义的。”

（生物通：王英）

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柯莎，女，英国籍，1970年出生，博士。1992年毕业于剑桥大学化学系，大学期间曾在美国德州国立大学R.M. BROWN教授的实验室作有关蛋白质的研究。毕业后在剑桥大学化学系英国皇家学会院士Sir Alan FERSHT的实验室开始研究工作。1993-1996年在这个实验室攻读蛋白质化学专业博士。1997年起被剑桥大学Sidney Sussex 学院聘任为正式研究人员，并获得英国生物技术和生物科学研究学会研究基金独立开展酵母类Prion蛋白 Ure2的折叠研究。1998年获皇家学会资助在中科院生物物理研究所访问。1999-2000年继续获得Sidney Sussex 学院的基金在新加坡国立大学专门学习中文。2000年10月至2003年3月为皇家委员会1851 Research Fellow，英国皇家学会Research Fellowship获得者, 并获得皇家学会研究基金在中国科学院生物物理所周筠梅研究员的实验室继续酵母类Prion蛋白 Ure2折叠有关的研究工作。现任生物大分子国家重点实验室课题组长。在Science, PNAS, JBC, JMB, Biochemistry等杂志上发表18篇研究论文。研究方向为蛋白质错误折叠与疾病。

生物通推荐原文摘要：
New Insights into the DT40 B Cell Receptor Cluster Using a Proteomic Proximity Labeling Assay
Abstract: In the vertebrate immune system, each B-lymphocyte expresses a surface IgM-class B cell receptor (BCR). When cross-linked by antigen or anti-IgM antibody, the BCR accumulates with other proteins into distinct surface clusters that activate cell signaling, division, or apoptosis. However, the molecular composition of these clusters is not well defined. Here we describe a quantitative assay we call selective proteomic proximity labeling using tyramide (SPPLAT). It allows proteins in the immediate vicinity of a target to be selectively biotinylated, and hence isolated for mass spectrometry analysis. Using the chicken B cell line DT40 as a model, we use SPPLAT to provide the first proteomic analysis of any BCR cluster using proximity labeling. We detect known components of the BCR cluster, including integrins, together with proteins not previously thought to be BCR-associated. In particular, we identify the chicken B-lymphocyte allotypic marker chB6. We show that chB6 moves to within about 30–40 nm of the BCR following BCR cross-linking, and we show that cross-linking chB6 activates cell binding to integrin substrates laminin and gelatin. Our work provides new insights into the nature and composition of the BCR cluster, and confirms SPPLAT as a useful research tool in molecular and cellular proteomics.