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    細胞必須保護它們自己：一方面防止其遺傳物質發(fā)生損傷，而且還要對抗來自外部的攻擊，例如病毒。為此，它們會使用兩種不同的機制：特殊的蛋白質尋找和檢測細胞自身DNA的缺陷，而免疫系統(tǒng)則會采取行動對付入侵者。目前，來自德國慕尼黑工業(yè)大學（TUM）和慕尼黑大學（LMU）的科學家們表明，這兩種保護機制都是通過一種共有的蛋白質聯系在一起。相關結果發(fā)表在最近的《Nature Immunology》雜志。

    在人類細胞中，DNA作為遺傳信息的載體，僅存在于細胞核中。為了保護它，專門的蛋白質會定期掃描DNA鏈查找缺陷，并修復它們。這方面的一個例子是蛋白質Rad50，它是一種DNA傳感器，與DNA結合并檢測有缺陷的部位。由TUM的Jürgen Ruland教授帶領的科學家小組，與LMU的同事合作，發(fā)現了Rad50執(zhí)行的另外一項重要任務。

    一般地，在細胞核周圍的細胞質中沒有DNA。然而，如果確實出現過，它通常是來自于病毒的外源DNA，例如，感染細胞的病毒。就像人類一樣，一些種類的病毒會使用DNA來攜帶它們的遺傳信息。因此，先天免疫系統(tǒng)已經發(fā)展出了報警機制，來快速有效地檢測細胞質中的外源DNA，并通過產生信使物質激活免疫系統(tǒng)。

    然而，這種激活過程在細胞質中是如何發(fā)生的，在很大程度上還是未知的。在這項研究中，第一作者Susanne Roth博士及其同事們證明，來自細胞核的DNA傳感器Rad50蛋白，也是抗病毒防御的一個重要觸發(fā)因子。Jürgen Ruland教授解釋這項結果的意義：“我們非常的驚訝發(fā)現，Rad50專門檢測細胞核中的DNA，也檢測外源病毒的DNA，作為相應免疫反應的一個連接環(huán)節(jié)。”

    一種蛋白，兩種功能

    在實驗中，科學家們用一種病毒來感染免疫細胞，這種病毒將其DNA導入細胞質中。他們表明，即使Rad50通常?？吭诩毎酥惺軗p的DNA上，但它會與細胞質中的病毒DNA結合。一個關鍵的因素是，Rad50同時與免疫系統(tǒng)的一種特定信號蛋白（C**9）相互作用，形成一個復合體。研究人員首次在細胞中成功地演示了這一關系。

    復合物的形成會激活細胞中的一個信號轉導通路，最終產生信號物質白介素1β（interleukin 1β）。免疫系統(tǒng)的這一關鍵“總參與者”可引起發(fā)燒作為對病原體的一種防御機制，但是在自身免疫性疾病中也起一定的作用，如類風濕性關節(jié)炎。

    為了證實他們的結果，研究人員用不包含Rad50或C**9的細胞，再次將DNA導入其細胞質。這兩種類型的細胞，產生了更少的白細胞介素1β，因為不能形成激活報警系統(tǒng)的Rad50-C**9復合體。

    Jürgen Ruland解釋說：“IL-1β太多或太少，都可能導致一種有缺陷的免疫反應或慢性疾病，所以它的生產必須由身體嚴格調控?，F在我們知道，Rad50和C**9是報警系統(tǒng)和IL-1β生產的重要觸發(fā)因子，我們可以對許多免疫反應有一個更好的理解，并開發(fā)可在治療上影響它們的策略。”