免疫球蛋白,也被稱為抗體,是體液免疫系統的核心成分。人體免疫系統演化出了五種類型的免疫球蛋白:IgA、IgD、IgE、IgG和IgM,以應對多樣的病原體挑戰。在先前的研究中,肖俊宇教授團隊對IgM和IgA的分子機制進行了深入研究,闡明了這兩種免疫球蛋白如何形成多聚體,并揭示了它們黏膜轉運的分子機制。此外,還分析了IgM受體分子FcμR、以及包括瘧原蟲和肺炎鏈球菌在內的病原體效應蛋白如何特異性靶向識別IgM 或IgA。這些研究為理解這兩種免疫球蛋白的功能提供了新的視角【1-5】。
IgE是最晚被發現的免疫球蛋白亞型,在抗毒素、抗寄生蟲感染方面發揮著重要作用。同時,IgE 也對包括花粉在內的其他外界物質和自身分子產生反應,導致過敏性疾病的出現,如哮喘、過敏性鼻炎、特應性皮炎、慢性蕁麻疹等【6,7】。目前,過敏性疾病已成為發病率增長最快的疾病之一。據估計,全球超過25%-30%的人口受到這些疾病的影響【8】。而且,過敏性疾病患病率有逐年增長之勢,給個人以及社會造成嚴重負擔,是重要的公共健康問題。
FcεRI高表達于肥大細胞和嗜堿性細胞,是識別并傳導IgE信號、誘發過敏反應的關鍵受體分子【9】。FcεRI由FcεRIα、FcεRIβ以及形成同源二聚體的FcεRIγ(也稱作FcRγ) 組成異源四聚體,其中,FcεRIα識別來自于過敏原–IgE的免疫復合物的信號,FcεRIβ與FcεRIγ/FcRγ則響應該激活信號,其胞內的免疫受體酪氨酸激活基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)經由Src家族激酶磷酸化,從而誘發Syk家族激酶介導的信號級聯反應,最終導致效應細胞脫顆粒及過敏反應。FcεRI作為過敏反應的中心分子,是過敏性疾病治療的關鍵靶點。盡管如此,關于FcεRI 復合物組裝的機制仍待深入研究。
2024年8月21日,北京大學、昌平實驗室肖俊宇課題組在Nature雜志在線發表了題為Structural insights into the high-affinity IgE receptor FcεRI complex的研究論文。這項研究首次揭示了IgE 的Fc 區 (Fcε) 與FcεRI 形成的復合物的冷凍電鏡結構,為理解FcεRI的組裝模式提供了重要視角。通過生化分析,研究還探討了FcεRIγ/FcRγ與其他Fc受體的相互作用模式。