Учёные из МФТИ и Института биоорганической химии РАН, а также их коллеги из Чанчуньского института прикладной химии выявили, что в одном из ключевых для врождённого иммунитета человека рецепторов существуют поддерживающие их функции ионы цинка.

Исследователи занимались изучением мембранных белков-рецепторов, известных как Toll-подобные рецепторы. Эти белки являются важнейшей составляющей врождённого иммунитета. Когда вредоносные патогены проникают в организм, они распознают их с помощью своих внеклеточных компонентов и передают сигнал об опасности самой клетке. Благодаря Toll-подобным рецепторам запускаются молекулярные процессы, направленные на нейтрализацию патогенов.

В ходе своего исследования команда учёных рассмотрела внутриклеточное строение Toll-подобного рецептора 1 (TLR1). Было обнаружено неожиданное несоответствие данных о трёхмерной структуре этих белков, полученных с помощью разных методов анализа: рентгеноструктурный анализ показал, что между двумя аминокислотами-цистеинами в структуре белков существует стойкая химическая связь, тогда как анализ посредством технологии ядерного магнитного резонанса, напротив, указал на наличие нестабильной и подвижной структуры между цистеинами.

Это несоответствие натолкнуло учёных на мысль о том, что цистеины расположены рядом с целью связывания ионов металла, а конкретно — цинка. Теоретическая догадка учёных подтвердилась в ходе серии экспериментов, при которых TLR1 и частицы цинка были помещены в раствор. В итоге исследователи пришли к выводу, что внутриклеточные цистеины образуют участок связывания цинка, который критически важен для работы TLR1. Этот вывод подтвердился и экспериментами на линиях клеток человека.

Исследователи отметили, что их открытие является фундаментальным для понимания работы механизмов Toll-подобных рецепторов, а значит и, в конечном счёте, функционирования врождённого иммунитета.