论文部分内容阅读
选择素-配体相互作用是细胞粘附中的基本问题,对许多生理和病理过程具有重要意义。在白细胞从血流进入炎症部位的过程中,选择素-配体相互作用启动了粘附级联反应和信号传导;选择素-配体的反应对肿瘤转移也可能起着重要的作用。这些反应过程中的动力学性质是血源细胞在血管上形成滚动的决定因素。
选择素含有一个N-末端的植物凝集素区(Lec),一个表皮生长因子样区(EGF),多个保守序列单位(CRs),一个跨膜区(TM)和一个短胞浆区(Cyto)。每个组成部分的具体功能还不是完全清楚。在细胞粘附过程中,不仅选择素分子的长度、取向对白细胞形成滚动起着关键性的作用,而且选择素的氨基酸变异也会影响细胞粘附的进行。同时,竞争性的受体治疗是一个很有前景的方案,对许多与细胞粘附紊乱相关的疾病有着积极意义。
为了解选择素分子结构和反应环境对选择素介导的细胞粘附的影响,采用微管吸吮技术对选择素-配体的二维反应动力学进行了研究。通过采用不同的蛋白包被方式、不同长度的选择素分子和特定氨基酸位点变异的选择素,对分子取向、长度和氨基酸变异对选择素-配体反应动力学的影响进行了研究。同时,还考察了可溶性选择素竞争性抑制膜锚定选择素与HL-60细胞表面配体的结合。
采用小系统概率动力学模型对实验数据进行拟合,便得到了逆反应速率和反应亲和性参数。结果显示,分子长度、取向、氨基酸变异主要影响选择素-配体的反应亲和性,而非逆反应速率,进而说明选择素分子必须保持足够的长度来将Lec功能片段伸出细胞膜表面、同时还要保持一定的分子构形才能介导HL-60细胞的粘附反应。同时,Lec/EGF区的氨基酸变异极大地改变了E-选择素的粘附特性,使其和配体的反应亲和性大为降低。最后,胞外全长片段的选择素竞争性抑制选择素介导的细胞粘附的效率比短片段Lec/EGF要高。因此,选择素的CR序列可能对选择素及其配体的反应有贡献。
该工作使对选择素-配体反应的了解更进一步,并对生理条件下细胞和血管的粘附行为提供了定量描述的基础。