igm Science子刊：重新确定抗体IgM的结构，改写教科书！

在一项新的研究中，日本东京大学的研究人员利用计算机图像分析和现代电子显微镜成像技术揭示了一种叫做免疫球蛋白M的免疫蛋白质的结构，从而为未来开发更有效的药物治疗从癌症到神经系统疾病的一系列疾病提供了可能性。相关研究结果发表在2018年10月10日的《科学进展》杂志上，标题为“IgM P端体是一种不对称的惩罚，具有结合目的蛋白的开放凹槽”。这篇论文的通讯作者是东京大学的宫崎骏和宫崎骏。

图片来自科学进步，doi: 10.1126/sciadv.aau1199。

IgM是免疫系统的重要组成部分。这些研究人员使用人类和小鼠版本的IgM来验证天然IgM的结构。他们认为IgM应该理解为不完整的六边形或带有楔形缺口的五边形。宫崎骏说:“我们将不得不重写教科书。”

IgM是人类胎儿产生的第一种免疫系统蛋白，一生中总是首先对病原体入侵做出反应。1969年，IgM的结构首次被确定为“五角星形桌子”，2009年更新为五边形穹顶或蘑菇帽。

宫崎说:“最初的IgM结构模型是通过用低分辨率显微镜观察几个IgM分子而构建的。今天，我们有了更清晰的图片，计算机可以研究成千上万的IgM分子。”宫崎骏在当医生的时候，在他的研究生涯中研究了一种不同的蛋白质，叫做巨噬细胞凋亡抑制剂。

在确定了IgM的正确形状后，这些研究人员现在知道了非活性AIM位于IgM不完全六边形的间隙空。IgM和AIM之间的结构相关性意味着具有调节AIM释放能力的药物可用于开发基于AIM的疾病治疗方法。当其他分子激活免疫系统时，IgM释放AIM。较小尺寸的AIM蛋白在体内循环，以清除受损细胞并预防疾病。

1999年，宫崎骏在瑞士巴塞尔免疫学研究所工作时发现了AIM。它的小尺寸意味着AIM可以很容易地从体内排出，并通过肾脏进入尿液，因此与较大的IgM结合可以保护AIM在需要之前被移除。

AIM是血液中常见的分子，但它只有在身体生病时才活跃。众所周知，AIM在预防肥胖、脂肪肝、肝细胞癌、多发性硬化、真菌性腹膜炎和急性肾损伤中起着重要作用。

这种不完全的六边形结构仍然只是对IgM结构的二维理解。宫崎和他的团队继续进行进一步的分析，并希望尽快报告IgM的三维结构。

参考文献:

E.IgM五聚体是一种不对称的五边形，带有一个与AIM蛋白结合的开放凹槽。Science Advances 4: eaau1199 ，doi:10.1126/sciadv.aau1199

A.费因斯泰因等，自由和抗原结合的IgM抗体分子的构象，《自然》。DOI: 10.1038/2241307a0

D.人类IgM五聚体是一种具有弯曲偏向的蘑菇状分子，《美国国家科学院院刊》。DOI: 10.1073/pnas.0903805106