新型的配體受體捕獲技術

大家好，本周給大家分享的是一篇nature communications上的文章，」 HATRIC-based identification of receptors for orphan ligands」,本文的通訊作者是蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)分子系統生物學研究所的Bernd Wollscheid教授，該課題組的研究方向是定性和定量地研究細胞作為微環境的複雜信號通路的表面組學。

我們都知道，在細胞表面上配體 - 受體相互作用由於其低親和力並且反應條件特殊，使得這一類相互作用很難在體外研究。然而目前存在基於配體的受體捕獲(LRC)技術的方法，雖然能夠一定程度上實現對細胞表面上配體 - 受體相互作用進行捕捉，但是存在的問題是很難在生理pH值的條件下進行反應，這就很難保證配體和受體相互作用的真實性，並且這些方法所需要的所需要的細胞量都比較大。

因此，本文的作者開發了一種新的LRC技術，運用催化增強的細胞表面標記和蛋白質級親和純化的方式，能夠實現從100萬個細胞中捕獲在pH7.4下的配體 - 受體相互作用。該方法的核心技術是運用新型三功能化合物HATRIC，由腙基團、NHS基團和能發生click反應的疊氮基團。其中NHS基團作為連接蛋白配體的基團。首先，用偏高碘酸鈉輕微氧化活細胞使得細胞表面碳水化合物生成醛。之後，在催化劑5-甲氧基鄰氨基苯甲酸（5-MA）的情況下將HATRIC配體偶聯物加入細胞中，pH7.4下受體上HATRIC化合物腙基團會與細胞表面上衍生得醛基發生反應，從而成功捕獲到於受體相互作用的蛋白。作者將該體系應用於小分子的配體葉酸上，成功地鑒定到了葉酸小分子在細胞表面的已知結合蛋白FOLR1。

最後，作者又將該體系應用於病毒的體系中。甲型流感病毒（IAV）具有多種方式進入細胞，為了感染細胞，IAV病毒顆粒依靠糖蛋白血凝素（HA）識別宿主細胞表面唾液酸寡糖。之後，病毒通過內吞的方式完成對宿主細胞的滲透和感染，然而，目前IAV病毒是通過與細胞表面的哪些蛋白結合還不清楚。最後作者運用該技術，成功地鑒定到了24個潛在的與IAV-H3N2結合的蛋白，之後作者用siRNA的技術對這些蛋白進行了敲低，檢驗是否會影響IAV侵染宿主細胞，從而驗證了幾個潛在與IAV-H3N2結合的配體蛋白。

HATRIC應該能夠實現對信號傳遞受體的翻譯後修飾進行分析，並且由於HATRIC技術的高靈敏性，對於珍稀的生物或臨床標本將是一個新的研究途徑。

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