Потешкотии при проучувањето на TCR (vs. BCR) Го нема во растворлива форма Афинитет и специфичност IgT? Стекнат/вроден имунолошки одговор Препознавање на слободен антиген (директно поврзување)? Пр. LCM вирус и CTL 1
Сопствен-MHC рестрикција ограничување да се препознава само сопствениот MHC Модел на двоен рецептор Модел на самооштетување (altered-self model) Идентификација и изолација на TCR со помош на клонотипски антитела αβ хетеродимер и γδ хетеродимер Поврзување на антисерум за синџирите (клонски специфично/неспецифично) заклучоци? Застапеност на αβ vs γδ 2
Идентификација и изолација на гените за TCR одземачка хибридизација 98% совпаѓање во експресираните гени Библиотека од копии на поединечните cdna молекули (гени) Еден ги кодира гените за TCR Зрели Т кл., со преуредени гени за TCR Ген кој се преуредува; Различна специфичност Ген за TCR Ген кој не се преуредува (кодира некој др. Т-мембр. мол.) 3
Преуредувањето на гените доведува до формирање на нови секвенци кои може да се користат како идентификатори кои се специфични за даден клон Структура на TCR Пептид+MHC Непептид+CD1 Антиген (*γδ) Некл. MHC (*γδ) 3 CDRs 21-22 5-12 4
Структура на TCR Структура на TCR γδ се поврзува директно за антиген - независно од MHC γδ се поврзува директно за некласични MHC γδ е посличен на PAMP рец. отколку на αβ TCR 5
Структура на TCR γδ Цитотокс. Хемокини Цитокини APC Автоимун. Пр. 3-формил-1- бутил пирофосфат Организација и преуредување на гените за TCR - Експресирани само во T клетки 6
Организација и преуредување на гените за TCR 7
Организација и преуредување на гените за TCR Преуредување слично како кај гените за BCR Различна регулација на рекомбинантниот ензимски систем 8
CDR1 и 2 = P- и N-адиција, комбинаторно поврзување: V-J (флекс.) и α и β CDR3 = Комбинаторно поврзување V-D(D)-J (флекс.) и P- и N-адиција Алелско исклучување кај гените за TCR ( два обида по алела) Продуктивно преуредување за α 9
Алелско исклучување кај гените за TCR Успешното преуредување на едната алела доведува до исклучување на другата алела Отстапки од правилото Најчесто кај TCR гени за α синџирот Два различни αβ ТCR на иста клетка (само едниот почитува сопствен-mhc рестрикција?) Генерирање разновидност кај TCR 10
Генерирање разновидност на TCR 11
Генерирање разновидност на TCR The human genome is presently estimated to contain 20 25 thousand genes. The number of T-cell receptors for antigen (TCRs) that we make is estimated at 2.5 x 10 7 ; the number of different kinds of antibody molecules (BCRs) is probably about the same. The actual, or realized, diversity of the human TCR repertoire remains unknown. Laydon et al., Phil. Trans. R. Soc. B 370: 20140291, 2015 12
Генерирање разновидност на TCR Повеќе генски сегменти во зародишната линија Рекомбинациско поврзување V-(D(D))-J Флексибилност при поврзувањето Додавање на нуклеотиди во P подрачјето (Pадиција) Додавање на нуклеотиди во N подрачјето (Nадиција) Комбинирање на различни α и β односно γ и δ синџири 13
T-клеточен рецепторен комплекс TCR-CD3 T-клеточен комплекс = 4 димери (TCR + трите типа CD3 димери γε, δε и ζζ (ζη)) Улога на CD3 Мембранска експресија на TCR Сигнална трансдукција преку ITAM (застапен и кај BCR и Fc; интеракција со тирозин киназа) (90%) (ζη) Asp Glu (имунорецепторен тирозин активирачки мотив) 14
15
T-клеточни акцесорни (помагачки) мембрански молекули Вклучени во атхезија (Т кл. APC/целна кл.) и/или сигнална трансдукција CD4 + и CD8 + T клетки 55 kda αβ или αα Гликопротеини 30-38 kda Ser Ser 16
CD4 и CD8 - корецептори CD4 и CD8 - корецептори 17
Kорецепторите го засилуваат афинитетот на TCR комплексот за комплексот MHC+пептид и/или ја олеснуваат сигналната трансдукција Интеракција на атхезивните молекули од двете кл. TCR пребарува по површината од мембраната на целната кл./apc 18
When the TCR complex recognizes MHC-associated peptides on an APC, several T cell surface proteins and intracellular signaling molecules are rapidly mobilized to the site of T cell APC contact. This region of physical contact between the T cell and the APC forms a bull s-eye-like structure that is called an immunologic synapse or a supramolecular activation cluster (SMAC). 19
Molecular topography of the immunological-synapse platform 20
3D структури на комплексите TCR-пептид-MHC 21
Разлики во меѓудејствата TCR-MHC I и TCR-MHC II 22
Алореактивност на Т клетките Висок полиморфизам на MHC алогени (генетски различни поединци од истиот вид) Т кл. регираат на алотрансплантанти ( брзо отфрлање) CD4 + Т кл. се алореактивни за алоантигените од класа II CD8 + Т кл. се алореактивни за алоантигените од класа I Проблеми 1) Т кл. препознаваат сопствен MHC + туѓ пептид Како тогаш алореактивност - препознавање на туѓ (алоген) MHC + туѓ (алоген) пептид? (прекршување на рестрикцијата сопствен- MHC) 23
Проблеми 2) 1-5% од популацијата на Т кл. реагираат на алоантигени 0,001-0,01% од Т кл. реагираат на одреден комплекс - сопствен МHC + туѓ пептид (прекршување на принципот на клонска селекција (прво активација на Т кл. па дури потоа нејзина пролиферација-делба)) Проблеми 3) Недоволен број на Т-клеточни специфичности за сите хаплотипови од видот (при застапеност од 1-5% на алореактивните Т кл.) Пр.: 100 различни хаплотипови кај глувците 1 од 20 Т кл. (5%) реагира на одреден алоантиген (хаплотип) Не би имало доволно различни T кл. за да се покријат сите хаплотипови, уште помалку останатите антигени 24
Предложено објаснување Вкрстена реактивност TCR специфичен за сопствен MHC + туѓ пептид вкрстено реагира со алоген MHC + алоген пептид Помал афинитет на поврзувањето (компензиран со голем број на комплекси алоген MHC + алоген пептид експресирани на трансплантираните клетки) 25
Висок афинитет (специфичност) само при поврзувањето на TCR за уникатна комбинација MHC+пептид Вкрстена реактивност на MHC и автореактивност и етиологија на автоимуните болести 26