I ricercatori dell'UNSW con l'ARC Center of Excellence in Advanced Molecular Imaging hanno costruito un sensore per misurare la carica di membrana delle nostre cellule T.

Le cellule T sono il "cervello" del nostro sistema immunitario, quindi capire come percepiscono e rispondono all'antigene è estremamente importante.

Fino ad ora non sapevamo come il legame dell'antigene al recettore delle cellule T innesca una risposta di attivazione intracellulare, o perché il recettore non segnala quando non è legato agli antigeni.

Le interazioni elettrostatiche tra le proteine ​​(recettori) e la membrana giocano un ruolo chiave qui.

Ora, esiste uno strumento per misurare le interazioni elettrostatiche della membrana nelle cellule.

Yuanqing (Alex) Ma, uno studente di dottorato di UNSW Scientia Professor e Imaging Center of Excellence vicedirettore Katharina Gaus, è stato l'autore principale di un articolo in Biotecnologie naturali .

Alex e il team hanno progettato e costruito un sensore Förster per il trasferimento di energia per risonanza (FRET).

Alex ha affermato che il sensore di carica della membrana misura il potenziale elettrico sul lembo interno della membrana plasmatica cellulare, una proprietà della membrana diversa dal potenziale transmembrana spesso noto nel campo delle neuroscienze.

"Abbiamo realizzato uno strumento molto interessante utilizzando un'ingegnosa scienza che ci consente di misurare e vedere come funzionano le cellule T, " Egli ha detto.

"Il nostro sensore FRET può misurare minuscole cariche nelle cellule viventi. E questo ci consente di sapere in che modo l'ambiente della membrana influisce sul recettore delle cellule T e perché segnala o meno.

L'idea del design del sensore era in realtà abbastanza semplice, ma mettere in pratica l'idea non è stato semplice, ha detto Alessio.

"Ci sono stati molti tentativi ed errori nella costruzione del sensore e poi ancora di più quando abbiamo iniziato a testare il sensore, " Egli ha detto.

"Una volta testato il sensore all'esterno della cella, abbiamo dovuto testarlo all'interno della cella, il che è stato anche piuttosto complicato. Ci sono così tanti fattori imprevedibili che si verificano all'interno di una cellula che spesso complicano la nostra interpretazione dei risultati. Di conseguenza, sono stati effettuati più controlli per giustificare il risultato, che è stata dura".

Un altro strumento sviluppato di recente dal team è un sensore che cambia colore quando il recettore delle cellule T si raggruppa, riportato sul giornale Comunicazioni sulla natura .

Anche questo sensore funziona nelle cellule viventi. Ora i ricercatori dell'UNSW possono monitorare l'ambiente della membrana con il sensore di carica, e la dinamica del recettore con il sensore di clustering.

"Questi sensori ci forniscono la capacità di mappare le cariche di membrana e le dinamiche dei recettori in una cellula nel tempo, che ha aumentato la nostra capacità di comprendere la funzione biologica della carica di membrana in diverse attività cellulari, " ha detto Alessio.

"Questo era difficile prima a causa della mancanza di strumenti."

Una delle cose che i sensori hanno aiutato a capire i ricercatori è come l'ambiente lipidico della membrana influenzi la struttura del recettore delle cellule T durante una risposta immunologica.

Il professor Gaus ha affermato che ora possono seguire come viene regolata l'attivazione delle cellule T.

"Prima di questo lavoro potevamo solo immaginare perché il recettore non segnali nelle cellule a riposo, " lei disse.

"Questi sensori sono stati un tour de force di Alex:non è stato facile, Per esempio, per sintonizzare il sensore sull'intervallo in cui le cariche della membrana attivano e disattivano il recettore.

"Abbiamo la prima prova diretta che le interazioni elettrostatiche regolano la segnalazione del recettore delle cellule T".

Il team utilizzerà gli strumenti realizzati nel laboratorio dell'UNSW per comprendere meglio come inizia e viene regolata la segnalazione delle cellule T.

"Non vediamo l'ora di metterli al lavoro e scoprire come il nostro sistema immunitario attiva le risposte a valle, "Ha detto il professor Gaus.