粘液霉菌揭示了免疫细胞定向能力的线索

我们的免疫系统中的白细胞是如何居住并吞噬细菌入侵者的 - 就像烤箱新鲜比萨的香味一样 - 对科学家来说一直是个谜。但来自加州大学圣地亚哥分校和荷兰格罗宁根大学的生物学家已经从土壤中常见的生物体中发现了关于这种机制的重要线索，但往往没有注意到：粘液霉菌盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)。

科学家们在本周发表的“ 发育细胞 ”杂志上报告说，这种微生物的定向能力的关键，被生物学家亲切地称为“Dicty”，是一种蛋白质。由细菌分泌的化学物质激活，使粘液霉菌能够进入并以土壤中的细菌为食。

“像白血球一样，Dicty有能力区分和对各种化学线索和方向感做出不同的反应，”加州大学圣地亚哥生物学教授Richard Firtel说，他与Arjan共同负责研究合作来自格罗宁根大学的Kortholt。“当白细胞遇到化学信号时，这种化学物质会与白细胞表面的蛋白质(称为受体)结合。这些受体均匀分布在细胞表面，但细胞具有显着的识别能力。化学品的类型及其产生的方向。“

“白细胞然后重新排列内部细胞机器，使其能够在很远的距离内向化学物质的来源爬行，它会吞噬细菌并防止感染。同时信号及其受体和机器允许细胞爬行是众所周知的，决定反应类型的链接给细胞一种方向感是一个谜。“

Firtel和他的同事们发现，一种名为“GflB”的蛋白质最常被发现在Dicty细胞内“浮动”，处于折叠状态和非活动状态。当他们发现来自细菌的化学信号与Dicty表面的受体结合时，该受体会招募GflB，然后GflB将这些信息传达给当地组装爬行机器。研究人员发现，由于化学物质在面向化学源的一侧以最大量的波浪到达细胞，因此GflB在这一方面也是最活跃的，并且形成了一个“前沿”，可以定向向源头移动。

“使用化学信号进行定向细胞运动的类似过程被转移到癌细胞中，以便迁移并侵入人体内的远处部位，”Firtel说。“由于GflB及其相互作用蛋白质存在于包括人类在内的所有物种中，我们的研究结果为了解细胞如何知道它们需要迁移的方向提供了一个基石。因此，了解这一过程的工作原理使我们能够了解我们的免疫系统功能，并提供必要的信息，以开发有效治疗一系列疾病，包括癌症。“