由 Wonmuk Hwang 博士领导的研究使人们更好地了解了人体免疫系统的组成部分如何发现入侵或受损的细胞,这可能会带来病毒和癌症治疗的新方法。
德克萨斯农工大学生物医学工程系副教授黄在最近发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的一篇文章中对此进行了阐述。
当病毒进入人体时,免疫系统就会启动,寻找并消灭入侵者。T细胞是免疫系统的组成部分,它们寻找隐藏在宿主细胞中的病毒,充当抵御抗原或异物的最终防线。T 细胞探测其他细胞的表面,检查从细胞内部舀出并由细胞表面的主要组织相容性复合体 (MHC) 分子呈现的物质。
“问题是有数十万个 MHC 分子展示肽,如果有的话,只有少数来自入侵细胞,”Hwang 说。“其余的都是细胞新陈代谢的正常产物,这意味着 T 细胞需要能够大海捞针。”
研究人员最近发现,T 细胞会机械地增强其检测能力:当 T 细胞探测其他细胞的表面时,会产生一种自然的接触力。如果细胞被抗原感染,施加的力会在 T 细胞受体 (TCR) 和 MHC 分子之间形成“捕捉键”,从而加强接触。这种结合不会发生在 TCR 和不携带特定抗原的 MCH 分子之间。
然而,通过实验几乎不可能在原子细节中看到这种相互作用,因此 Hwang 开发了一种计算机模拟,可以真实地演示和分析在施加力时 TCR 和 MHC 分子之间的相互作用。
“只有模拟才能看到和分析负载下的分子运动。实验室实验没有这个分辨率,”黄说。“实验确定的蛋白质原子结构是静态快照,但当分子移动时,你基本上无法看到运动。”