成對免疫球蛋白樣受體α和β（paired immunoglobulin-like type 2 receptor α/β, PILRα/PILRβ）是參與先天免疫調控的重要表面分子，在不同的物種中高度保守。兩種分子均在胞外“暴露”相似的單個免疫球蛋白樣結構域以結合相應的配體；但結合配體后，卻利用不同的胞內結構域傳遞相反的免疫調節(jié)信號。PILRα通過自身的免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM）介導免疫抑制；而PILRβ可以結合含有免疫受體酪氨酸激活基序（ITAM）的接頭蛋白DAP-12，從而實現(xiàn)免疫激活。正是由于兩種受體分子傳遞重要的對立信號以調控宿主免疫反應，使其成為眾多成對免疫受體中備受關注的“一對”。
小鼠PILRα和PILRβ天然配體是CD99；同時也有研究表明人單純皰疹病毒通過表面糖蛋白gB 與PILRα相互作用侵入宿主細胞。但是PILRα和PILRβ對配體的結合均依賴于配體中的唾液酸分子。不同于典型的唾液酸結合蛋白，如唾液酸結合性免疫球蛋白樣凝集素（siglec），PILR受體對唾液酸的親合力很低，無法通過單個的唾液酸分子測定結合。這一特點限制了PILR與唾液酸的互作機制研究。另一方面，PILRα和PILRβ雖然在胞外結構域中的序列相似性很高，但有切實證據(jù)表明兩者呈現(xiàn)出顯著的唾液酸結合能力的不同，形成這種差異的分子機理仍然“懸而未決”。
為了探究PILR與唾液酸互作的分子基礎，從而對上述科學問題給出精確的科學解釋，中國科學院微生物研究所高福研究團隊通過結構生物學方法首先對PILRα和PILRβ的結構進行了深入研究。結果表明兩種分子均具有典型的siglec-樣折疊，但缺少siglec分子特有的二硫鍵，取而代之利用一組疏水互作穩(wěn)定分子構象。在PILR/唾液酸的互作研究中，研究人員建立了一種以I型單純皰疹病毒（HSV-1）的gB蛋白為依托的表面等離子共振檢測方法，并通過定點誘變，證實了PILRα分子表面的Y2，R95和W108所形成的“三殘基”模塊在唾液酸結合中的關鍵作用；而PILRβ正是由于該模塊中的W108L突變導致其失去了與唾液酸互作的能力。通過進一步的復合物結構研究，高福研究團隊還首次揭示了PILRα識別唾液酸的分子細節(jié)：與單體PILR結構相比，復合物結構中Y2氨基酸發(fā)生了顯著的構象和空間位置的變化，從而使上述的“三殘基”模塊由唾液酸結合前的線性排列轉變?yōu)橥僖核峤Y合后的三角模式排列（如圖）。
這一研究首次系統(tǒng)闡釋了PILR受體識別唾液酸的分子機制，為了解PILR相關的配體結合鋪平了道路。研究成果已發(fā)表在《美國科學院院報》上。
PILR受體的“三殘基”模塊結合唾液酸后發(fā)生線性排列到三角排列的轉變。左圖：唾液酸結合前；右圖：唾液酸結合后。
