А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Их сборка происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Приэтом сначала формируется тетрамер, состоящий из одной γ, одной β и двухε-цепей, затем к нему присоединяется димер αβ или γδ. В аппарате Гольджипроисходит их гликозилирование и полимер перемещается на мембрану,где к нему подсоединяется ζ-димер. Экспрессия CD3 без включения антигенспецифического димера αβ/γδ невозможна и свободный комплекс CD3остается в цитоплазме.3.1.3.3. Корецепторы Т-клетокВ процесс распознавания Т-клетками антигена (точнее, комплексаантигенного пептида с молекулой MHC), наряду с антигенраспознающим рецепторным комплексом вовлекаются дополнительные молекулы.Наиболее важные из них — корецепторы CD4 и CD8.
Назначение этихмолекул состоит прежде всего в повышении сродства рецепторного комплекса к лиганду за счет дополнительного связывания корецепторов с молекулами MHC (отсюда обозначение молекул как корецепторов). Посколькуантигенный пептид может презентироваться Т-клетке в составе молекул MHC, относящихся к двум разным классам — I и II, в распознавании могут участвовать две разновидности корецепторов — CD8 и CD4.Молекула CD8 обладает сродством к MHC-I, а молекула CD4 — к MHC-II.Поскольку на зрелых Т-клетках экспрессирован либо CD4, либо CD8,антигенные пептиды в составе молекул MHC-I распознаются CD8 +Т-клетками, а антигенные пептиды в составе молекул MHC-II — CD4 +Т-клетками.
Связывание корецепторов повышает сродство TCR к антигенному комплексу в 100 раз.СD4 и CD8 — маркеры двух главных субпопуляций αβТ-клеток — соответственно, Т-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов. Однако этимолекулы экспрессируются не только на клетках названных субпопуляций:CD4 в небольшом количестве выявляют на дендритных клетках и макрофагах, а CD8 — на естественных киллерах. На незрелых Т-клетках — кортикальных тимоцитах — оба корецептора экспрессируются одновременно (чтоопределяет мембранный фенотип CD4+ CD8+).
В процессе дифференцировки происходит супрессия гена одного из корецепторов, тогда как второйпродолжает экспрессироваться.Структурно 2 типа корецепторов существенно отличаются друг от друга,хотя оба относятся к суперсемейству иммуноглобулинов. Их свойства отражены в табл. 3.4, а схемы строения представлены на рис. 3.11.
Обе молекулысостоят из трансмембранных полипептидных цепей I типа, причем СD4 —мономер, а CD8 — димер.Молекулярная масса CD4 — 56 кДа. Внеклеточная часть единственнойцепи CD4 содержит 4 иммуноглобулиноподобных домена, из которых2 построены по типу V-, а 2 других — по типу С-доменов иммуноглобулинов.
Наружный домен содержит участок, отвечающий за взаимодействиес молекулами MHC-II. В этом же домене расположен рецепторный сайтдля вируса ВИЧ-1 (остатки 31–57 и 81–94 домена V1). CD4 — основнойрецептор для ВИЧ, поэтому клетками-мишенями этого вируса служатCD4 + Т-лимфоциты — Т-хелперы, а также макрофаги и дендритныеклетки.250Глава 3. Адаптивный иммунитетТаблица 3.4. Характеристика корецепторов Т-клетокСвойствоCD4CD8Полипептидные цепи12 (αβ). Встречается такжегомодимер ααМолекулярная масса, кДа56αβ — 69 (32+37);αα — 64 (32+32)Внеклеточные домены4 (суперсемействоиммуноглобулинов) —V–C–V–CПо одному(суперсемействоиммуноглобулинов) — VСродство к молекуламMHCMHC-II (домен β2)MHC-I (домен α3)Экспрессия на клеткахТ-хелперы, регуляторныеТ-клетки, часть NKT- иγδТ-клеток; слабо — макрофаги, дендритныеклеткиЦитотоксическиеТ-лимфоциты,часть γδТ-клетоки естественныхкиллеровФункцияПовышение сродства кантигену-лиганду, формирование синапса, передачасигнала через LckПовышение сродства кантигену-лиганду, формирование синапса, передачасигнала через LckαβМембранаLckCD4Мол.
масса:59PI : 3KCD8αβCD2CD2834 + 325044Рис. 3.11. Вспомогательные молекулы Т-лимфоцитов. Синим отмечены V-подобныедомены, голубыми — С-домены; зеленые линии — дисульфидные связи, звездчатыефигуры — тирозинкиназы3.1. Молекулы, распознающие антигены251Молекула CD8 — димер. На большинстве αβТ-клеток CD8 — гетеродимер, образованный α- и β-цепями, на некоторых Т-клетках, локализованныхпреимущественно в слизистых оболочках (у человека это исключительноγδТ-клетки) — гомодимер αα. Значение существования двух типов гетеродимеров CD8 не установлено. Обе цепи CD8 сходны по размеру и строению.Их молекулярная масса составляет 34 кДа (α) и 32 кДа (β). Во внеклеточнойчасти цепи гомодимера образуют единственный иммуноглобулиноподобный домен, отделенный от мембраны длинным спейсерным участком.
Цеписвязаны нековалентно. С молекулой MHC-I взаимодействует α-цепь.Цитоплазматическая часть и CD4 и CD8 связана с тирозинкиназой Lck(семейство Src). Прочность связи увеличивается при распознавания комплекса антигенный пептид–молекула MHC в результате конформационныхизменений корецептора. Киназа Lck играет важнейшую роль в передачеактивационного сигнала от TCR (см. раздел 3.5.2.1). Таким образом, CD4 иCD8 участвуют не только в распознавании комплекса антигенного пептидаи молекулы MHC, но и выполняют сигнальную функцию.Еще одна функция корецепторов реализуется в процессе презентацииантигена Т-лимфоцитам.
Корецепторы вместе с молекулой Lck, в отличие откомплекса TCR-CD3, входят в состав рафтов — структурно-функциональных элементов мембраны, важных для формирования иммунного синапса —временной структуры, обеспечивающей эффективное распознавание антигена Т-клетками и формирование полноценного активационного сигнала.Уже на ранних стадиях активации Т-клеток в процессе презентации антигена между комплексом TCR–CD3 и корецепторами происходит нековалентное взаимодействие, что позволяет корецептору «ввести» рецепторныйкомплекс в состав рафта, тем самым обусловливая эффективность презентации (см. раздел 3.5.1.3.).Наряду с проявлением усиливающих эффектов, корецепторы способныпередавать супрессорные сигналы при распознавании антигена и последующей активации клеток.
Супрессорный эффект проявляется, например, приизолированном перекрестном «сшивании» молекул корецепторов моноклональными антителами. На фоне такого связывания стимуляция через ТСRвызывает апоптоз Т-лимфоцитов.3.1.4. Генетические основы формирования и перестройки геновантигенраспознающих рецепторовРецепторы лимфоцитов распознают ориентировочно 105–10 6 вариантовпространственных структур.
Это означает, что в организме человека идругих позвоночных должно существовать такое же количество вариантов белковых молекул — рецепторов для антигенов (причем как Т-, так иВ-клеток). Из этого следует, что должно существовать около 1 000 000 генов,кодирующих эти структуры. Но общее число генов у человека составляетменее 30 000, т.е. на 2 порядка меньше, чем необходимо для кодированиярецепторного аппарата лимфоцитов по предложенной схеме (следует учесть,что в этом задействованы не все гены). В то же время показано, что науровне генов и белковых молекул действительно существует очень большоечисло вариантов антигенраспознающих рецепторов и их вариабельныхгенов.
Так, у человека выявлено 2,5×107 вариантов V-генов ТCR, экспрес-252Глава 3. Адаптивный иммунитетсируемых в каждом организме. Такое количество генов «не помещается» водну клетку. Длительное время происхождение и размещение этого генетического разнообразия было неизвестно. Эти проблемы были решены вработах С. Тонегавы (C. Tonegawa) и его сотрудников, раскрывших механизмгенерации разнообразия рецепторных генов путем их перестройки (рекомбинации) в созревающих лимфоцитах.3.1.4.1. Формирование генов рецепторов лимфоцитовВ геноме человека и млекопитающих выделяют 6 кластеров (скоплений)генов, кодирующих молекулы полипептидных цепей антигенраспознающихмолекул — Н-, κ- и λ-цепей иммуноглобулинов и α-, β- и γ- цепей TCRαβ- и γδ-типов (табл.
3.5, рис. 3.12 и 3.13). Последовательности, кодирующиеδ-цепь ТCR, расположены внутри гена α-цепи, но обычно их рассматривают как отдельный, 7-й генетический кластер. Гены человека обозначаютпрописными буквами — сначала буквы, обозначающие молекулу, в составкоторой входит кодируемая цепь (IG или TR), затем название цепи в латинском эквиваленте (Н, К, L, A и т.д.) и завершает обозначение тип кодируемогоучастка молекулы (вариабельный или константный — V или C).
Например,ген IGHV кодирует вариабельный домен Н-цепей иммуноглобулинов. Генырасположены на четырех хромосомах — 2 (κ), 7 (β, γ), 14 (Н, α, δ) и 22 (λ).Таблица 3.5. Характеристика генов, кодирующих антигенраспознающие рецепторыМоле- Цепь Гены ХроРазмер гена, кбазСтрукЧисло сегментовкула(V и мосотуратранснепереперестроC)ма строенногокриптаенногоVD J СIgTCRαβTCRγδHIGH14q957300VDJC4512 14(129)*9κIGK2pОколо 100НетданныхVJC18(40)–41λIGL22q98НетданныхVJC30(71)–44αTRA14qОколо10001,7VJC45(54)–611βTRB7q6801,3VDJC41(65)2142γTRG7p1601,6VJC6 (15)–52δTRD14q602,0VDJC3344* Указано число функционирующих сегментов, в скобках — общее число сегментов,включая псевдогены.В каждом кластере присутствуют гены, кодирующие константные домены — С-гены (в случае кластера IGH — 9, по числу изотипов Н-цепей).В кластерах присутствуют также V-сегменты, кодирующие не весь вариабельный домен, а только 95–96 аминокислотных остатков, расположенныхдо участка CDR3.
V-сегменты содержат около 300 пар оснований. ЧислоV-сегментов, последовательно расположенных в 5’-части кластера, сильно2533.1. Молекулы, распознающие антигеныСхема локуса IGHV человека. Хромосома 14q – 967 тыс. пар основанийL Vк1 L VК3 L VК5L Vн121 L Vн122 L Vн123Dн1:27Jн1:6CαСхема локуса IGKV человека. Хромосома 2pL Vк1L VК3L Vλ1L Vλ3L VК5Jк1:5L Vк38 L Vк39 L Vк40Cк1Схема локуса IGLV человека. Хромосома 22qL Vλ5 γL Vλ69L Vλ70 L Vλ71Jλ1Cλ1Jλ2Cλ2Jλ3Cλ3Рис. 3.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
