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糖基化修饰是真核细胞蛋白质翻译后的一种重要加工过程,对蛋白质的结构和功能产生影响,约有50%的蛋白质被糖基修饰。蛋白质的糖基化需要糖基转移酶将糖分子转移至蛋白质上。FUT8(全称为α(1,6)fucosyltransferase)是一种重要的糖基转移酶,在高尔基体内,催化与GDP相连的岩藻糖转移至N-糖链核心结构,以α-1,6糖苷键形式相连,形成核心岩藻糖。核心岩藻糖的修饰参与影响细胞生长、细胞黏附、信号传导等。 免疫系统是生物体的疾病防御系统,参与固有性和适应性免疫应答的大多数关键蛋白质都是糖蛋白。体液免疫是指由B细胞活化后产生的特异性抗体发挥免疫效应。先前的研究发现,前B细胞的抗原受体(pre-BCR)的N46糖基化对于pre-BCR的形成和前B细胞的发育分化是必不可少的。此外,由体液免疫产生的IgG1抗体的核心岩藻糖基化修饰去除后,抗体与受体FcγRⅢ亲和力增加,抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)增强50-100倍。 为了探究FUT8是否影响体液免疫,我们对FUT8野生型(FUT8+/+)和敲除型(FUT8-/-)的小鼠骨髓细胞进行流式分析,发现FUT8-/-小鼠的祖B细胞数量与野生型小鼠相似,但前B细胞及成熟B细胞的数量显著下降,说明FUT8可能参与B细胞的分化发育。为进一步了解其分子机制,我们用复制缺陷型重组逆转录病毒载体包装病毒颗粒,感染前B细胞株(70Z/3),构建了FUT8沉默(70Z/3-KD)和恢复(70Z/3-KD-re)的前B细胞模型。我们发现,核心岩藻糖基化的缺失,导致构成pre-BCR的μHC与λ5的相互作用受阻,70Z/3-KD细胞膜上的pre-BCR表达水平显著下降;此外,pre-BCR介导的细胞信号传导(如Igα的磷酸化)能力及前B细胞的克隆形成能力下降。70Z/3-KD-re细胞恢复模型能使上述变化恢复。另外,与野生型小鼠相比,FUT8-/-小鼠的未成熟B细胞群的与早期B细胞分化发育相关基因的表达下降,小鼠血清中免疫球蛋白量普遍减少。我们进而使用CRISPR-Cas9技术构建了FUT8敲除的成熟B细胞模型,以待下一步探究FUT8对B细胞的作用。 本研究证实,核心岩藻糖基转移酶参与早期B细胞的分化发育,μHC缺失核心岩藻糖基的修饰后,不能与λ5有效结合,从而抑制了前B细胞膜表面的pre-BCR的形成,导致其介导的信号通路受阻,前B细胞的增殖发育异常。本研究补充了糖基化修饰影响免疫反应的理论内容,丰富了B细胞发育的调控机制。