6η Διαλεξη: Μορια MHC και υποδοχεις Τ κυτταρων Flashcards
(24 cards)
γιατι ειναι απαραιτητο το MHC?
Αντιγόνα που αλληλεπιδρούν με τον υποδοχέα των Τ κυττάρων, πρέπει πρώτα να
υποστούν επεξεργασία και να δημιουργήσουν σύμπλοκα με το μόριο MHC
τι ειναι το mhc
➢ Το Μείζον Σύμπλεγμα Ιστοσυμβατότητας (MHC) αρχικά μελετήθηκε λόγω της σχέσης του με την απόρριψη μεταμοσχευμένων ιστών.
➢ Είναι ένα σύμπλεγμα υψηλά πολυμορφικών γονιδίων που κωδικοποιούν τις MHC πρωτεΐνες (αντιγόνα ιστοσυμβατότητας), οι οποίες παίζουν σημαντικό ρόλο στην διακυτταρική αναγνώριση και τη διάκριση του εαυτού από τον μη-εαυτό.
ποιες ταξεις mhc ξερετε;
Γονίδια MHC τάξης Ι: κωδικοποιούν γλυκοπρωτεΐνες στην επιφάνεια των εμπύρηνων
κυττάρων για την παρουσίαση ενδογενών πεπτιδίων στα Tc κύτταρα.
Γονίδια MHC τάξης ΙI: κωδικοποιούν γλυκοπρωτεΐνες κυρίως στην επιφάνεια των
αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων για την παρουσίαση εξωγενών πεπτιδίων στα TH
κύτταρα.
Γονίδια MHC τάξης ΙII: κωδικοποιούν εκκριτικές πρωτεΐνες με ανοσολογικές
λειτουργίες.
τι ξερετε για την δομη και την λειτουργια MHC-1;
➢ Στην επιφάνεια των εμπύρηνων κυττάρων
➢ Η α αλυσίδα των μοριων MHC ταξης Ι οργανώνεται σε 3 διαφορετικές εξωκυτταρικές
επικράτειες α1, α2 και α3, μια διαμεμβρανική και μια κυτταροπλασματική.
➢ Λειτουργούν σαν αντιγονοπαρουσιαστικά μόρια με το να δημιουργούν συμπλέγματα με
ενδογενή αντιγονικά πεπτίδια και να τα παρουσιάζουν στην επιφάνεια των κυττάρων
ώστε να αναγνωριστούν από τον υποδοχέα ΤC (κυτταροτοξικών) κυττάρων.
ποιες μοριακες αλληλεπιδρασεις παρατηρουνται στο MHC-1;
➢ Στα MHC μόρια τάξης Ι, η α αλυσίδα αλληλεπιδρά με την β2-μικροσφαιρίνη με μηομοιοπολικούς δεσμούς.
➢ Μεταξύ των α1 και α2 επικρατειών υπάρχει μια θήκη (ή αύλακα πρόσδεσης πεπτιδίου) όπου προσδένεται το αντιγονικό πεπτίδιο (8-10 αμινοξέα).
➢ Η β2-μικροσφαιρίνη και η α3 επικράτεια παρουσιάζουν ομολογία με τις σταθερές
περιοχές των ανοσοσφαιρινών, αφού διαθέτουν τη δομή της ανοσοσφαιρινικής
αναδίπλωσης
τι ξερετε για τα MHC ΙI;
➢ Στην επιφάνεια των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων
➢ Δημιουργούν συμπλέγματα με εξωγενή αντιγονικά πεπτίδια και να τα παρουσιάζουν στην επιφάνεια των κυττάρων ώστε να αναγνωριστούν από τον υποδοχέα ΤΗ κυττάρων.
➢ Τα μόρια MHC ΙΙ έχουν δυο αλυσίδες (α και β), αλληλεπιδρούν με μη-ομοιοπολικούς δεσμούς.
➢ Οι αλυσίδες οργανώνονται σε 2 διαφορετικές εξωκυτταρικές επικράτειες, μια διαμεμβρανική και μια κυτταροπλασματική.
➢ Οι α2 και β2 επικράτειες παρουσιάζουν ομολογία με τις σταθερές περιοχές τωνανοσοσφαιρινών.
➢ Οι α1 και β1 επικράτειες δημιουργούν την αύλακα πρόσδεσης του επεξεργασμένου αντιγόνου(13-18 αμινοξέα).
➢ Τα μόρια MHC τάξης Ι και ΙΙ παρουσιάζουν ομοιότητες μεταξύ τους. Η κύρια διαφορά σταμόρια MHC τάξης ΙΙ είναι ότι η θήκη του πεπτιδίου είναι ανοικτή στα άκρα της.
τι ξερετε για την προσδεση πεπτιδιων στα mhc;
➢ Τα μόρια τάξης Ι προσδένουν πεπτίδια με 8-10 αμινοξικά κατάλοιπα
➢ Τα μορια ταξης ΙΙ προσδένουν πεπτίδια με 13-18 αμινοξικά κατάλοιπα
➢ Η σύνδεση είναι πολύ σταθερή αλλά η ειδικότητα είναι ευρεία και συχνά
θεωρείται μη ειδική
➢ Ένα μόριο MHC μπορεί να προσδεθεί σε πολλά διαφορετικά πεπτίδια
➢ Τα περισσότερα μόρια MHC στην επιφάνεια του κυττάρου συνδέονται με ένα
πεπτίδιο εαυτής ή μη εαυτής προέλευσης
τι ξερετε για την Αλληλεπίδραση μορίου MHC τάξης Ι – πεπτιδίου;
➢ Τα πεπτίδια που προσδένονται στα μόρια MHC Ι προέρχονται από ενδογενείς πρωτεΐνες που
υφίστανται πέψη στο κυτταρόπλασμα.
➢ Κάθε τύπος μορίου MHC Ι προσδένει μια συγκεκριμένη σειρά πεπτιδίων (8-10 αμινοξέων, 9 για μεγαλύτερη συγγένεια) που χαρακτηρίζονται από ίδια ή παρόμοια (συντηρούμενα)
αμινοξικά κατάλοιπα αγκυροβόλησης (συνήθως υδρόφοβα).
➢ Αμινοξέα αγκυροβόλησης: αμινοτελικό άκρο (1η θέση στο 2ο ή 3ο αμινοξύ), καρβοξυτελικό άκρο (2η θέση στο 8ο ή 9ο αμινοξύ συνήθως υδρόφοβο πχ λευκίνη, ισολευκίνη).
Αλληλεπιδρούν με MHC με δεσμούς υδρογόνου.
Πεπτίδια με σωστό μέγεθος και ίδια ή παρόμοια αμινοξέα αγκυροβόλησης δένονται στο ίδιο μόριο MHC I.
➢ Τα μεγαλύτερα πεπτίδια που δένονται δημιουργούν ένα τόξο (υπέγερση), εκτίθενται περισσότερο και αλληλεπιδρούν πιο άμεσα με τα CD8+ Τ κύτταρα.
τι ξερετε για την Αλληλεπίδραση μορίου MHC τάξης ΙΙ – πεπτιδίου;
➢ Τα πεπτίδια που προσδένονται στα μόρια MHC τάξης ΙΙ προέρχονται από εξωγενείς πρωτεΐνες (είτε εαυτές πχ μεμβρανικές είτε μη εαυτές) που έχουν εισέλθει με φαγοκυττάρωση/ενδοκυττάρωση που υφίστανται πέψη μέσω της ενδοκυτταρικής οδού.
➢ Προσδένονται πεπτίδια 13-18 αμινοξέων, με ένα κεντρικό πυρήνα αμινοξέων που έχεισταθερή ανύψωση.
➢ Κάθε τύπος μορίου MHC τάξης ΙΙ προσδένει μια συγκεκριμένη σειρά πεπτιδίων που χαρακτηρίζονται από συντηρούμενα αμινοξικά μοτίβα 7-10 αμινοξέων, κοντά στα κέντρο τουπεπτιδίου, που σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου κατά μήκος όλης της θέσης πρόσδεσης.
➢ Δεν υπάρχουν συντηρητικά αμινοξέα αγκυροβόλησης.
τι ξερετε για τα γονιδια των mhc;
➢ Η διάταξη των εξωνίων/εσωνίων των γονιδίων των μορίων MHC αντικατοπτρίζει την δομή των επικρατειών τους
➢ Αντιστοιχία εξωνίων-επικρατειών
τι ξερετε για τον πολυμορφισμο των μοριων mhc;
➢ Στον άνθρωπο υπάρχουν αρκετές 100αδες αλληλόμορφα MHC γονίδια στον πληθυσμό.
➢ Σε κάθε άνθρωπο εκφράζονται (συνεπικράτεια) μέχρι 6 MHC I (3 ανά
ομόλογο χρωμόσωμα για την α αλυσίδα) και μέχρι 12 MHC ΙΙ (3 ανά ομόλογο χρωμόσωμα που κάθε ένα έχει α και β).
➢ Παρόλα αυτά αυτός ο περιορισμένος αριθμός MHC μορίων κάθε ατόμου είναι
ικανός ώστε να παρουσιάζει μια τεράστια κλίμακα διαφορετικών αντιγονικών
πεπτιδίων
τι ξερετε για την εκφραση των γονιδιων mhc-1;
- Εκφράζονται στα περισσότερα εμπύρηνα κύτταρα (κύτταρα–στόχοι για CD8+ Tcκυτταροτοξικά) και σε συγκεκριμένα αντιγονοπαρουσιαστικά
- Κύτταρα στόχοι: μολυσμένα κύτταρα, καρκινικά, γηρασμένα, μόσχευμα
- Μεγαλύτερη έκφραση στα λεμφοκύτταρα
- 3x2=6 αλληλόμορφα εκφράζονται στα ετεροζυγωτικά άτομα (άνθρωπος/ποντίκι)
- Διαφορετικά άτομα έχουν διαφορετικά αλληλόμορφα συνεπώς θα προσδένουν διαφορετικέςομάδες πεπτιδίων
τι ξερετε για την εκφραση των γονιδιων mhc-2;
- Εκφράζονται στα αντιγονοπαρουσιαστικά (APC) κύτταρα:
παρουσιάζουν πεπτίδια/ΜΗC II στα CD4+ ΤΗ: - Επαγγελματικά αντιγονοπαρουσιαστικά: δενδριτικά,
ώριμα Β κύτταρα, ενεργοποιημένα μακροφάγα - Στον άνθρωπο (3 γονιδιακοί τόποι με διαφορετικά α και β
γονίδια ο καθένας) στα ετεροζυγωτικά άτομα εκφράζονται 12
συνδυασμοί
*Στο ποντίκι (2 γονιδιακοί τόποι, ΙΑ & ΙΕ με διαφορετικά α και β γονίδια ο καθένας), στα ετεροζυγωτικά άτομα εκφράζονται 8 συνδυασμοί - Υπάρχει μεγάλη ποικιλία διαθέσιμων α και β αλυσίδων που προσδένουν πολλές διαφορετικές ομάδες πεπτιδίων
τι ξερετε για την ποικιλομορφια των mhc;
➢ Μεταξύ των ειδών αλλά και ατόμων του ίδιου είδους παρουσιάζεται τεράστια
ποικιλομορφία (από τα πιο πολυμορφικά γενετικά συμπλέγματα στα ανώτερα σπονδυλωτά).
➢ Σε αντίθεση με την ποικιλότητα των αντισωμάτων και TCR, δεν γίνεται ανασυνδυασμός και
μεταλλάξεις αλλά τα μόρια MHC που εκφράζονται σε ένα άτομο είναι σταθερά αλλά η ποικιλομορφία οφείλεται 1. σε πολλαπλά αλληλόμορφα αλλά και 2. σε διπλασιασμένα
γονίδια!!!
➢ HLA I (MHC I στον άνθρωπο): τουλάχιστον 370A, 660B, 190C πολλαπλά αλληλόμορφα
➢ Αυτή η ποικιλομορφία καθιστά πολύ δύσκολη την συμβατότητα μεταξύ δότη και δέκτη μεταμόσχευσης οργάνων:
➢ Απόρριψη μοσχεύματος: τα Τ λεμφοκύτταρα του δέκτη αναγνωρίζουν τα αλλοαντιγόνα (MHC) του δότη, ενεργοποιούνται και οργανώνουν διαδικασίες απόρριψης του
μοσχεύματος.
➢ Τα πολυμορφικά αμινοξέα εντοπίζονται στις περιοχές σύνδεσης του πεπτιδίου (α1, α2 για MHC I, α1, β1 για MHC II) άρα ο πολυμορφισμός σχετίζεται με την ικανότητα του μορίου να αναγνωρίζει πολλά διαφορετικά πεπτίδια.
πως επεξεργαζεται το αντιγονο για να ενεργοποιηθουν τα Τ κυτταρα;
Η κυτταροπλασματική οδός διασπά τα ενδογενή αντιγόνα (αυτά που παράγονται μέσα
στο κύτταρο) και τα εκθέτει σε σύμπλοκο με MHC τάξης Ι
Η ενδοκυτταρική οδός διασπά τα αντιγόνα που προσλαμβάνονται με ενδοκυττάρωση και τα
εκθέτει σε σύμπλοκο με MHC τάξης ΙΙ
τι ξερετε για την κυτταροπλασματικη οδο;
➢ Το κυτταροπλασματικό πρωτεολυτικό σύστημα επεξεργασίας του αντιγόνου βασίζεται στο
πρωτεάσωμα.
➢ Πολλές πρωτεΐνες που στοχεύονται για πρωτεόλυση είναι συνδεδεμένες με μια μικρή πρωτεΐνη που
ονομάζεται ουβικιτίνη (ubiquitin).
➢ H πρωτεΐνη μεταφοράς TAP μεταφέρει τα πεπτίδια από το κυτταρόπλασμα στο ενδοπλασματικό δίκτυο, όπου συντίθενται τα μόρια MHC I.
➢ Αναστολή με εμετίνη: παρεμπόδιση της πρωτεϊνοσύνθεσης (πχ χρειάζεται σύνθεση ιικής πρωτεΐνης)
τι ξερετε για την ενδοκυτταρικη οδο;
➢ Το κύτταρο προσλαμβάνει αντιγόνα μέσω φαγοκύττωσης ή ενδοκυττάρωσης
➢ Στα ενδοσώματα και τα λυσοσώματα το αντιγόνο κόβεται σε πεπτίδια (13-18 καταλοίπων) με τη βοήθεια ενζύμων και χαμηλού pH
➢ Αναστολή με χλωροκίνη: παρεμποδίζει την ενδοκυττάρωση, με παράγοντες που αυξάνουν
το pH στα διαμερίσματα (χλωροκίνη), και αναστολείς πρωτεασών
➢ Oι α και β αλυσίδες του MHC II συνδέονται με την αμετάβλητη αλυσίδα στο ΑΕΔ, παρεμποδίζεται η πρόσδεση ενδογενών πεπτιδίων >Golgi > ενδοσώματα >λυσοσώματα >
αποικοδόμηση αμετάβλητης αλυσίδας > παραγωγή θραύσματος CLIP που παραμένει συνδεδεμένο με MHC II
➢ Aντικατάσταση του CLIP από αντιγονικό πεπτίδιο > Μεταφορά και έκθεση του συμπλόκου στην κυτταρική μεμβράνη
τι ξερετε για τον υποδοχεα των Τ λεμφοκυτταρων;
Η ωρίμανση και εκπαίδευση των Τ λεμφοκυττάρων γίνεται στον θύμο
Το TCR αναγνωρίζει το αντιγονικό πεπτίδιο σε συμπλοκο με ένα εαυτό μόριο MHC στην επιφάνεια ενός κυττάρου (εαυτός-MHC περιορισμός)
Η ένταση της αλληλεπίδρασης είναι ασθενέστερη από αυτή των αντισωμάτων
Δεν παρουσιάζεται σε διαλυτή μορφή όπως ο υποδοχέας των Β κυττάρων
Λειτουργεί ως ετεροδιμερές 2 πρωτεϊνικών αλυσίδων:
α και β ή γ και δ
απο ποια μερη αποτελειται ο υποδοχεας των Τ λεμφοκυτταρων;
Ο υποδοχέας των Τ λεμφοκυττάρων είναι ένα
ετεροδιμερές που μοιάζει πολύ με το Fab τμήμα
αντισώματος προσδεδεμένο στην κυτταρική μεμβράνη
Αποτελείται και αυτός από επικράτειες ανοσοσφαιρίνης.
Οι επικράτειες κοντά στο αμινοτελικό άκρο (NH3) των
αλυσίδων είναι μεταβλητές (Vα και Vβ) και αποτελούν
τις περιοχές που συνδέονται με σύμπλοκο αντιγονικού
πεπτιδίου-MHC.
Οι Vα και Vβ έχουν καθεμία 3 υπερμεταβλητές
περιοχές, ισοδύναμες των CDRs των ανοσοσφαιρινών
Η ειδικότητα αναγνώρισης συγκεκριμένου συμπλόκου
αντιγονικού πεπτιδίου-MHC από κάποιο T-υποδοχέα
οφείλεται στην συγκεκριμένη αμινοξικη αλληλουχία των υπερμεταβλητών περιοχών CDR αυτού του
υποδοχεα. Σε κάθε TCR δένεται ένα πεπτίδιο/MHC (μονοσθενής)
πως αναδιατασσονται και πως οργανωνονται τα γονιδια του TCR;
➢ Tα τμήματα των μεταβλητών περιοχών αναδιατάσσονται όπως τα γονίδια των αντισωμάτων (RAG1/2)
➢ Όπως και στην περίπτωση των αντισωμάτων, τα γονίδια του υποδοχέα παράγονται από την αναδιάταξη
V και J για τις αλυσίδες α και γ και από την αναδιάταξη V, D και J για τις αλυσίδες β και δ.
➢ Mία παραγωγική αναδιάταξη των γονιδιακών τμημάτων της α αλυσίδας > αναστέλλει έκφραση της δ>
ένα Τ κύτταρο παράγει μόνο αβ ή γδ TCR.
➢ Αντίθετα με τα γονίδια των ανοσοσφαιρινών, τα αντίστοιχα του TCR δεν φαίνεται να υπόκεινται σε
σωματικές μεταλλάξεις
➢ Η CDR3 του TCR έχει μεγαλύτερη ποικιλομορφία από την αντίστοιχη των ανοσοσφαιρινών και οφείλεται στους ίδιους λόγους (συνδετική ποικιλομορφία V-D-J, σύνδεση πολλαπλών γονιδιακών τμημάτων,
εισαγωγή P και Ν νουκλεοτιδίων)
τι ξερετε για το συμπλεγμα του TCR: TCR-CD3
To CD3 μεταφέρει το σήμα
στο εσωτερικό του κυττάρου
και αποτελείται από 5
αλυσίδες που συνδέονται
ώστε να σχηματίσουν 3
διμερή:
ζ-ζ/η, γ-ε, ε-δ
Οι κυτταροπλασματικές
ουρές περιέχουν την
αλληλουχία ITAM που
μεταφέρει το σήμα
τι ειναι το cd8;
➢ Το CD8 εκφράζεται σε CD8+ T κύτταρα τα οποία αναγνωρίζουν αντιγόνα που
παρουσιάζονται από μόρια MHC τάξης Ι και λειτουργούν κυρίως ως κυτταροτοξικά (ΤC) κύτταρα.
Αυτο και το cd4 περιεχουν επικρατειες ανοσοσφαιρινης.
τι ειναι το cd4;
Το CD4 εκφράζεται σε CD4+ T κύτταρα τα οποία αναγνωρίζουν αντιγόνα που
παρουσιάζονται από μόρια MHC τάξης ΙΙ και λειτουργούν κυρίως ως βοηθητικά (TH)
κύτταρα.
ποια ειναι η λειτουργια των cd4-8;
Συνδέονται με συντηρημένες περιοχές των μορίων MHC ταξης Ι και ΙΙ και έτσι λειτουργούν
σαν συνυποδοχείς.
Το CD8 αλληλεπιδρά με α2, α3 επικράτειες του ΜHC I
Το CD4 αλληλεπιδρά με α2 και β2 επικράτειες του MHC II. Διευκολύνουν την μεταγωγή σήματος και την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων
