自然杀伤细胞细胞(NK)是天然免疫系统中重要的免疫细胞,可以直接杀伤某些肿瘤和病毒感染的靶细胞。NK细胞上分布着多种重要的受体分子,例如KIR、CD94/NKG2、NKP等,这些分子通过抑制或激活作用来准确调节NK细胞的杀伤作用。另外,NK细胞上还有一类白细胞免疫球蛋白样受体(LeukocyteImmunoglobulin-Like Receptor,LIR/LILR),这是一类具有高度同源性并且基因位高度连锁的免疫球蛋白受体,又称人白细胞免疫球蛋白样转录子(Immunoglobulin-Like Transcript,ILT)或单核/巨噬细胞免疫球蛋白样受体(monocyte/macrophage Ig-like receptor,MIR)或CD85。　　 LILR分子分为激活型受体和抑制型受体两类,包含13个成员,其中有2个假基因,与KIR等NK细胞受体不同,LILR分子广泛分布于NK细胞,T细胞,单核细胞,树突状细胞和B细胞等细胞的表面,传导激活和抑制型信号,在抑制免疫杀伤细胞的杀伤活性、调节树突状细胞(dendritic cell,DC)与T细胞间的信号传递,调控B细胞免疫功能等方面具有重要的生物学意义。　　 分布于多种细胞膜表面LILR家族分子,可以通过与其配体的发生相互作用,来传递抑制或者激活性信号。例如,LILRB1和LILRB2可以与经典或者非经典的HLAI类分子结合,LILRB1还可以与一些病毒产生的HLAI类分子类似物结合传递抑制性信号;LILRA可以与BST2(CD317)相互作用,产生激活性信号。　　 LILR家族13个成员,按照功能来讲,可以分别归类为激活型受体或者抑制型受体,在LILR命名方式中分别以A、B标注,如激活型受体为LILRA1、LILRA2、LILRA3和LILRA4等;抑制型受体为LILRB1、LILRB2和LILRB4等。LILRA3是唯一一个仅以可溶分泌形式表达的LILR成员。同时,该家族所有成员都有两个或者四个Ig超家族C2样结构域。拥有两个免疫球蛋白结构域的是LILRB4和LILRA5。　　 目前对LILR家族中的Group1的受体,尤其是其中抑制型的受体,研究的比较充分。已经证实,在LILR家族中,抑制型受体LILRB1/LILRB2可同许多经典的MHCI类分子结合,行使着保护正常细胞免受杀伤的功能。而且,LILRB1/HLA-A2和LILRB2/HLA-G的复合体的晶体结构也已经被解析,通过LILRB1/HLA-A2的复合体结构,可以分析出LILRB1与HLAI类分子的结合位点,利用对整个家族成员在LILRB1与MHC结合的位点相应的氨基酸比对之后,根据同源性的高低可以明显的分为两个小组(Groups)。LILRA1、A2、A3、B1和B2同属于第一小组成员(Group1),在这些位点的同源性达到90％以上。相反的,其他的成员在这些位点的氨基酸保守型都在60%以下,这些LILR成员称为第二小组(Group2),包括LILRA4、A5、A6、B3、B4、B5和两个假基因P1和P2。　　 相对Group1的抑制型受体来说,Group1的激活性受体的研究不多。它们与LILRB1/LILB2两个抑制型的受体的氨基酸序列的同源性高达80%以上,因此推测,这些分子也有可能与HLAI类分子结合。已经有研究报道,LILRA1可以与HLA-B27结合;而LILRA2不能与HLAI类分子结合,其“结构域互换”的二聚体结构的解析也证明了这一点。　　 作为唯一一个分泌性表达的LILR分子,LILRA3还没有其与配体结合以及晶体结构方面的报导。因为LILRA3是分泌表达,而且是激活性受体,因此推测其可能通过与LILRB1和LILRB2竞争结合HLAI类分子发挥作用。最近有关报导称,LILRA3与牛皮癣、多发性硬化、秀格林氏症以及风湿性关节炎有着密切联系,这意味着LILRA3的功能对自身免疫病有着重要影响。因此,LILRA3的结构以及其是否可以与HLAI类分子相互作用的研究显得尤其重要。　　 通过LILRB1和LILRB2与HLAI类分子结合的研究发现,LILR分子是通过的N端的两个结构域D1D2与其配体结合的,因此,大多数关于LILR分子的研究都集中在这两个结构域上。然而,多数的的LILR分子的胞外段都具有四个Ig结构域,究竟这四个结构域在胞外的构象是怎样的,D2D3以及D3D4结构域是怎样支撑前两个可以结合配体的结构域的还不得而知;另外,LILR分子的胞外段,也可能结合位于同一个细胞膜上的配体分子(顺式结合),究竟这是怎么实现的。最近,有报导称HLA-B35和不同的抗原肽形成的复合物与LILRB2分子全长的结合力不同,因为LILRB2的D1D2只与HLAI类分子中的保守的α3结构域和β2m发生相互作用,而不与HLAI类分子结合抗原肽的α1和α2的位置发生作用,这就从侧面证明了LILRB2分子的D3D4结构域很可能影响LILRB2与递呈不同多肽的HLAI类分子的结合。所有的这些问题,都可以通过LILR分子全长四个结构域的晶体结构以及D3D4结构域晶体结构的解析来回答。　　 Group2的LILR分子相对于Group1的来讲,研究的更少,多分子的结构及其配体都不清楚。迄今为止,只有分别属于激活性受体和抑制性受体的LILRA5和LILRB4分子的结构被解析,而且这两个分子也是仅有LILR家族中只有两个胞外结构域的分子,但是它们两个的配体分子都还不知道。另外,最新的报导发现位于浆树突状细胞上的激活性受体LILRA4可以与BST2结合,从而影响TLR7和TLR9的功能,其相互作用机理,也需要晶体结构来分析。　　 基于以上的各个相关文献报导,我们设计并进行了相关实验,利用解析部分LILR家族分子的结构来说明以上问题,以及通过功能学实验寻找其配体和它们之间的结合特性。　　 通过博士论文期间的工作,我们成功的解析了LILRA3的结构,并且分析了LILRA3与HLAI类分子的结合特征。经过Biacore实验的检测,我们发现LILRA3能够结合经典和非经典的MHCI类分子,但是与LILRB1和LILRB2相比,其亲合力显得要弱。而通过对LILRA3D1结构域的解析,我们发现这种现象可能是由Dl结构域的多态性氨基酸造成的。另外,我们成功的得到了LILRB1的D3D4结构域的晶体,通过这个结构的解析,我们对具有4个结构域LILR分子的胞外段构象有了一个直观的了解。同时,我们还成功的得到了LILRB3 D1D2结构域的可溶性蛋白,其晶体的筛选还在进行中。　　 综上所述,我们成功的证明了LILRA3分子可以与经典和非经的MHC I类分子结合,但是相对于LILRB1和LILB2与MHC I类分子的结合亲和力常数弱了很多,并且我们利用LILRA3分子D1结构域的结构解析,分析了原因。这是第一对于LILRA3分子相关配体的报导,本研究结果的论文发表在PLoS ONE杂志上。另外,我们还通过解析LILR分子D3D4结构域的结构,来说明4个结构域的LILR分子的膜外分布构象,并对D3D4结构域与其配体结合的关系进行了说明。最后,我们关于LILRB3的相关工作,对寻找其配体并解释其功能,有着重要意义。