2024年6月5日,美国西达赛奈医学中心David M. Underhill和Kai Li领衔的研究团队,在国际知名期刊Nature(IF:64.8)发表了题为“ Profiling phagosome proteins identifies PD-L1 as a fungal-binding receptor”的研究性论文。研究人员开发了吞噬体内容物近距离标记(PhagoPL)技术,以鉴定定位在含有模型酵母和细菌的吞噬体中的蛋白质。通过比较含有不同演化和生化微生物的吞噬体蛋白质组成,研究人员意外地发现程序性死亡配体1(PD-L1)是一种,特异性富集在含有酵母的吞噬体中的蛋白质。研究人员发现,PD-L1在吞噬体中处理后会直接与酵母结合。通过表面展示文库筛选,研究人员发现核糖体蛋白Rpl20b是PD-L1的真菌蛋白配体。
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吞噬作用(Phagocytosis)是髓系吞噬细胞与潜在危险微生物结合并内化的过程。在吞噬过程中,先天免疫受体和相关信号蛋白定位于成熟的吞噬体区室,形成充满微生物感应特征的免疫信息处理中心。巨噬细胞在吞噬微生物的时候,细胞膜会内化,形成一个包裹微生物的小囊泡,也就是吞噬体(phagosome);因此,Underhill团队认为,只要对吞噬体中特异性富集的蛋白进行表征,就能找到巨噬细胞识别酵母菌并激活先天免疫反应的受体。
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研究人员开发了吞噬体内容物近距离标记(PhagoPL)技术,以鉴定定位在含有模型酵母和细菌的吞噬体中的蛋白质。通过比较含有不同演化和生化微生物的吞噬体蛋白质组成,研究人员意外地发现程序性死亡配体1(PD-L1)是一种,特异性富集在含有酵母的吞噬体中的蛋白质。研究人员发现,PD-L1在吞噬体中处理后会直接与酵母结合。通过表面展示文库筛选,研究人员发现核糖体蛋白Rpl20b是PD-L1的真菌蛋白配体。
利用生长素诱导的耗竭系统,研究人员发现巨噬细胞检测到Rpl20b会交叉调节不同细胞因子的产生,包括激活其他先天性免疫受体诱导的白细胞介素-10(IL-10)。因此,这项研究将PhagoPL确立为一种有用的方法,可用于量化宿主与微生物相互作用过程中富集在吞噬体中的蛋白质集合,例如将PD-L1鉴定为与真菌结合的受体。
在研究的最后,研究人员研究了吞噬体中PD-L1与真菌Rpl20b相互作用的影响。他们发现,二者的结合会促进巨噬细胞的抗真菌反应,例如会促进细胞因子IL-10的产生等。在将来的抗真菌感染和癌症免疫疗法的开发过程中,PD-L1的这项新功能都将产生不可忽视的影响。
原始文献
Li K, Chatterjee A, Qian C, et al. Profiling phagosome proteins identifies PD-L1 as a fungal-binding receptor. Nature. Published online June 5, 2024. doi:10.1038/s41586-024-07499-6