Risposta allergica Legato Per Lipid molecole nella membrana cellulare

Maggio 26, 2016 Admin Salute 0 1
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Il team ha studiato gruppi di molecole lipidiche ricchi di colesterolo che ritengono servono come piattaforme per i recettori che ricevono gli anticorpi, le proteine ​​che proteggono il corpo da allergeni. In questo caso, il team ha esaminato IgE anticorpi, che dopo il legame ai loro recettori avviare il rilascio di una cellula di istamina - la sostanza che causa la produzione sgradevole, ma benefica mucose, congestione e prurito associato con le allergie. "Questa ricerca è fondamentalmente la base molecolare per cui molte persone starnutire in primavera", ha detto Ahmed Heikal, professore associato presso il Dipartimento di Bioingegneria e leader del progetto.

Mentre l'idea che i cluster dei lipidi - noto anche come domini lipidici - sono coinvolti nella risposta allergica non è una novità, il team Penn State è il primo a documentare questa connessione in una cellula vivente in condizioni fisiologiche.




"Nessuno ha osservato i domini in azione, perché sono troppo piccoli e troppo transitoria - tenuti insieme da interazioni molecolari molto deboli - per essere visualizzati con un microscopio ottico," ha dichiarato Sheets Erin, un assistente professore della Penn State di chimica che ha anche è leader del progetto. "Per superare questa sfida", ha aggiunto Heikal, "abbiamo usato una combinazione di immagini e spettroscopiche tecniche che stiamo sviluppando nei nostri laboratori.

Nel loro esperimento, i ricercatori hanno prima etichettati la membrana cellulare e gli anticorpi IgE con due diverse etichette fluorescenti. Avanti, hanno introdotto un allergene a guardare come si lega ai recettori sulla membrana cellulare, iniziando così una reazione allergica.

Ma per dimostrare che questa attività era in corso all'interno del dominio lipidi, i ricercatori hanno dovuto usufruire di una proprietà di fluorescenza, chiamato durata della fluorescenza, in cui le molecole sono eccitate con impulsi laser molto brevi. La lunghezza del tempo di una molecola rimane nel suo stato eccitato prima di emettere un fotone - la durata della fluorescenza - fornisce informazioni uniche sull'ambiente della molecola fluorescenza marcata e la sua struttura chimica. Ad esempio, una particolare molecola può rilassare allo stato basso energia rapidamente o lentamente a seconda che esso è esposto a un solvente.

"Abbiamo già dimostrato che la nostra sonda membrana fluorescenza marcata ha una durata più lunga all'interno di un dominio ricco di lipidi-colesterolo", ha detto Fogli. "Qui si dimostra che i cambiamenti in questa vita seguono i cambiamenti che si verificano durante le prime fasi del processo di risposta allergica. I nostri risultati mostrano anche che i domini lipidici nella collegata membrana cellulare con anticorpi IgE e dei loro recettori nelle fasi iniziali di una reazione allergica . "

In futuro, lenzuola e Heikal prevedono di applicare le scoperte del team di un progetto che coinvolge l'invecchiamento. Durante il processo di invecchiamento, le cellule T, che proteggono il corpo dalle sostanze estranee come virus e cellule tumorali, possono perdere la loro capacità di segnalare efficacemente. Lenzuola e Heikal prevede di utilizzare questi strumenti di imaging di fluorescenza-vita per esaminare la struttura e l'integrità delle membrane delle cellule T, con l'obiettivo di determinare il motivo per cui essi perdono il loro talento per la segnalazione e come questo problema può essere corretto.

"Vogliamo confrontare l'efficacia di segnalazione nelle cellule T giovani, che sgombrare i detriti rapidamente, a vecchie cellule T, che non sono così efficienti," ha detto Fogli. "Penso che sarà un bel fresco applicazione della nostra tecnica."

Il lavoro sarà riportato nel numero di marzo 14 del Journal of Biological Chemistry. Altri scienziati Penn State che hanno contribuito a questa ricerca: Angel Davey e Keith Krise, entrambi Ph.D. gli studenti del Dipartimento di Chimica. Il lavoro è stato finanziato da Penn State, la National Science Foundation, il Commonwealth della Pennsylvania, l'American Chemical Society, e il National Institutes of Health.

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