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在sunbet细胞中，有一种叫做磷酸基的分子一直地附着到卵白质上，或者从卵白质上解离。这些“翻译后修饰”会改变我们卵白质的功效。
“细胞内会以非�？斓乃俾矢寻字侍砑踊蛞瞥种中⌒偷幕�‘装饰’，这些修饰改变了卵白质与其他生物分子的相互作用，”拉荷亚免疫学研究所(LJI)和全球自身免疫研究所助理教授塞缪尔·迈尔斯博士说道。
迈尔斯向导着LJI的免疫化学电路实验室，他的团队开创性地使用质谱法、先进的基因组工程工具和表型筛选来研究在免疫细胞中施展主要作用的卵白质修饰。迈尔斯和他的同事最近开发了一种新要领，揭晓在《自然要领》杂志上，以便快速评估磷酸化位点——即磷酸基附着到卵白质上并调理其功效的位置。
关于研究免疫系统中卵白质怎样施展作用的科学家来说，这一要领是一个重大奔腾。“这种要领基本上创立了一个全新的实验领域，人们可以举行种种实验，”迈尔斯增补道。
在这项新研究中，研究职员使用这种要领展现了在抗疾病T细胞中形成重大“信号通路”的卵白质。
“关于这些信号通路，我们尚有许多不相识的地方，”担当新研究的第一作者的LJI研究手艺员帕特里克·肯尼迪说道。“这种新要领为研究职员学习更多提供了契机。”
新要领的事情原理
要制造卵白质，细胞将DNA“转录”成一个称为mRNA的有用分子。细胞然后“翻译”mRNA的编码来组装卵白质。卵白质随后被修饰以抵达其最终的活性形式。关于这项新研究，迈尔斯和他的团队着眼于组成引发T细胞激活的信号通路的修饰。
T细胞激活是T细胞准备对抗病原体的历程。“T细胞激活是许多自身免疫性疾病的要害所在，而T细胞激活问题是癌症未能被免疫系统有用治疗的缘故原由，”迈尔斯说道。“因此，我们需要对信号传导和T细胞激活通路有更高区分率的相识。”
T细胞在激活历程中协调大批新的翻译后修饰。迈尔斯和他的同事想要准确地知道磷酸基附着到这些卵白质的那里。这些修饰怎样影响功效？它们会增添照旧镌汰卵白质功效？这会对T细胞激活爆发什么效果？
为了找出谜底，科学家们使用一种称为Cas9介导的碱基编辑工具，对T细胞的DNA代码举行很是小、有针对性的调解。这为科学家们提供了一组突变的卵白质，这些卵白质无法以相同的方法被修饰。然后，他们促使突变的T细胞凭证其改变后的功效举行组装。
由于突变的DNA，最终是RNA，这些新卵白质缺乏其通常的磷酸化位点。迈尔斯和他的团队随后测试了这些新卵白质的功效是否削弱或增强，或者这些改变是否导致任何功效上的差别。
新要领使他们迅速获得了谜底。“人们通常一次只视察10到20个磷酸化位点，”迈尔斯说道。“但由于我们是一个质谱实验室，我们可以使用这种手艺同时视察所有磷酸化，现在我们可以一次对10,000个或更多磷酸化位点举行这种功效测试。”
科学家们迅速剖析了约11,000个磷酸化位点。然后，他们与LJI下一代测序焦点相助，对编辑过的T细胞举行了剖析。他们的剖析展现了磷酸基怎样指导特定基因表达响应，当细胞准备对抗疾病时。
“凭证我们做出的突变，我们可能真的能够调理T细胞激活通路内差别基因亚组的水平，”迈尔斯说道。
迈尔斯希望未来的研究职员能进一步推动基因的“调理”，并找出怎样激活特定的免疫细胞来对抗疾病。例如，科学家们可能希望只激活某些T细胞亚群来阻止癌症的生长。“我们是否可以在治疗癌症的情形下激活CD8+‘杀手’T细胞，而不激活正常情形下抑制免疫系统的调理性T细胞？”迈尔斯说道。
迈尔斯增补道，磷酸基不是唯一改变卵白质功效的分子。正如他所诠释的那样，这种新要领可以应用于研究许多类型的翻译后修饰，包括迈尔斯称之为他的“初恋”的一种修饰，O-GlcNAc。
杂志：Nature Methods
DOI：10.1038/s41592-024-02256-z
