由细胞分泌的趋化因子通过在组织中形成浓度梯度,以控制免疫细胞的定向迁移。在体液免疫反应和炎症反应中对免疫细胞的募集起关键作用。但趋化因子如何在组织中形成浓度梯度至今仍存在很大争议。目前主流研究认为,趋化因子通过分子扩散形成浓度梯度,但其稳定性欠佳,不足以支撑免疫细胞的定向迁移;且大部分趋化因子由于与细胞膜表面的糖胺聚糖相互作用而被锚定,不能在组织中形成自由分子,因而无法通过分子扩散形成浓度梯度。本课题以研究趋化因子如何在体内形成稳定的浓度梯度来行使趋化功能为目的,证明了趋化因子CCL5与细胞表面的糖胺聚糖发生共更多相分离,形成稳定的浓度梯度,介导免疫细胞的定向迁移,提出了全新的基于趋化因子相分离体系的源-汇模型,阐明了一种趋化因子浓度梯度形成的新机制,为介导免疫细胞的定向迁移提供了新的思路。本文通过分子生物学技术构建pET-bacteriochlorophyll biosynthesis28a-CCL5以及CL 318952 molecular weightpET-28a-CCL5-EGFP和相关突变质粒,并表达纯化得到有活性的CCL5、CCL5-EGFP以及相关突变蛋白。通过共聚焦显微镜、酶标仪、荧光漂白恢复和Transwell趋化实验等实验,揭示了CCL5通过其~(44)RKNR~(47)结构域与肝素以静电相互作用为驱动力发生液液相分离,并增强其趋化能力。体外扩散实验证明,由弱相互作用驱动的CCL5的扩散,使其趋化能力增强。此外,在可模拟组织内CCL5释放的源-汇模型中,CCL5可在组织中与细胞表面糖胺聚糖共相分离的形式形成稳定的浓度梯度,同时能够显示出强大的趋化功能。总之,本课题揭示了CCL5通过与糖胺聚糖共相分离,使其在组织内形成稳定浓度梯度,并增强其趋化功能的分子机制,提出了基于相分离的源-汇模型,为趋化因子在组织内的功能提供了新的视角,回答了趋化因子在组织内如何行使功能的问题。