我国免疫学家成果将抗体产生机制起源提前1亿年

原标题:我国免疫学家最新研究成果

来源:中国青年报(2016年06月13日04版)

本报广州6月12日电(中国青年报·中青在线记者 林洁 实习生 张夺)今天,由徐安龙教授领导的中山大学团队宣布,在人类免疫系统起源研究中取得突破性进展,将生物适应性免疫起源向前推进1亿年。

据介绍,这一研究成果已在国际生物类著名期刊《细胞》杂志发表。这是科学家首次在无脊椎动物文昌鱼体内发现决定抗体重排的DNA片段,这将改写现行免疫学教科书中关于适应性免疫起源于脊椎动物的结论。

人体的免疫系统分为先天的固有免疫和后天可改变的适应性免疫两部分。抗体重排机制正是适应性免疫中,使得人类能应对无数病源侵害的最关键机制(例如疫苗的作用就是基于此机制)。

早在1979年,日本科学家就已经发现了人类抗体V(D)J重排机制,并提出了重排机制的转座子的起源假说。在之后的研究中,免疫学家们发现介导抗体重排机制的关键酶就是:重组激活基因RAG1和RAG2,但是RAG基因编码的是人体自身的蛋白,并非转座酶。因此,RAG基因的起源,成为近40年免疫学的基本科学问题之一。

徐安龙教授团队在过去10多年来一直利用有“活化石”之称的文昌鱼开展比较免疫学研究。“选择文昌鱼作为实验材料,是因为它是从无脊椎动物进化到有脊椎动物的过渡类型。”徐安龙说,随着生物进化的越来越复杂,其免疫机制会隐藏得越深。最近,他的团队对多个高质量的文昌鱼基因组草图进行深度信息学分析,发现文昌鱼保留了大量古老的、在脊椎动物中早已灭绝的转座子超家族。

深入分析发现,其中一个DNA转座子家族正巧编码了RAG1和RAG2的蛋白,并具有类似抗体基因重组信号序列RSS的末端反向重复序列TIR。通过系统和深入的功能和机制研究,他们发现该转座子就是人们长期搜寻的决定抗体重排机制起源的RAG转座子的“分子活化石”。

“基于此项发现,实验室正集中精力提高重排机制在体外的有效性,力求在细胞内进行抗体改造,为未来肿瘤疾病的治疗提供更多可能。”徐安龙说。


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