检测到您当前使用浏览器版本过于老旧,会导致无法正常浏览网站;请您使用电脑里的其他浏览器如:360、QQ、搜狗浏览器的极速模式浏览,或者使用谷歌、火狐等浏览器。
CD163 是一种I型跨膜糖蛋白,主要表达于M2型单核/巨噬细胞表面,属于清道夫受体富含半胱氨酸结构域(Scavenger Receptor Cysteine-Rich, SRCR)超家族B类成员。作为重要的免疫调节受体,CD163 在维持体内稳态、调控炎症反应及清除有害分子等过程中发挥着重要作用。
在血管内外发生溶血时,红细胞释放的游离血红蛋白(hemoglobin, Hb)具有显著毒性,尤其是其所含铁离子易引发氧化损伤。血浆中的结合珠蛋白(haptoglobin, Hp) 可迅速与Hb 结合,形成Hb–Hp复合物。CD163作为目前已知的该复合物专一识别受体,介导Hb–Hp 复合物的内吞从而降解为胆绿素、游离铁和一氧化碳等产物,完成解毒过程。
2025年7月21日,北京大学苏晓东教授团队在Nature Communications杂志发表题为Calcium-dependent oligomerization of scavenger receptor CD163 facilitates the endocytosis of ligands的研究论文,报道了CD163识别Hb–Hp复合物的三维结构,并揭示了其依赖钙离子的寡聚化机制,为理解该受体的配体识别与内吞功能提供了重要的结构基础。
图1、2025年7月21日online的Nature Communications文章:“Calcium-dependent oligomerization of scavenger receptor CD163 facilitates the endocytosis of ligands”
论文的第一兼通讯作者徐华博士首先通过冷冻电镜技术解析了CD163识别Hb-Hp的三维复合物结构,发现HEK293细胞表达的CD163蛋白分子在复合物中形成了不同的寡聚体,分别以二聚体和三聚体形式结合配体。进一步通过分子筛(SEC)以及分析性超速离心(AUC)分析,发现CD163的寡聚化依赖钙离子浓度调控,并且能以单体、二聚体和三聚体形式存在,随着钙离子浓度升高,三聚体的占比也随之增大。
结构分析显示,CD163通过N端的SRCR2-4结构域介导Hb-Hp复合物的识别,而C端的SRCR5-9结构域则介导其自身的寡聚化。这些过程均依赖 SRCR 结构域中富含酸性残基的钙离子结合位点(acidic cluster),通过与底物或CD163 分子中富碱性的赖氨酸区域形成稳定相互作用,实现功能性寡聚。
图2、CD163结合配体Hb-Hp复合物的冷冻电镜结构。展示了CD163、Hb以及Hp蛋白的结构域组成和Hp蛋白不同亚型的寡聚化(a, b)。展示了三聚体CD163结合Hb-Hp复合物的电子密度图以及结构模型(c-f),其主要通过两条CD163蛋白链的N端SRCR结构域识别配体,C端SRCR5-9结构域介导寡聚化形成三聚体
研究者们后续通过流式以及成像分析发现,当把CD163形成寡聚体的关键氨基酸突变后,CD163介导的Hb-Hp结合以及内吞效率大大降低,表明这种寡聚化机制对于CD163的生理功能有着很重要的意义。
北京大学苏晓东教授和实验室博士后徐华是本文的共同通讯作者,实验室博士后徐华和在读博士生宋晓慧是本文的共同第一作者。