Главная

14. Т-КЛЕТОЧНЫЙ РЕЦЕПТОР

14.gif (19171 bytes)

Многие годы в иммунологии существовала ситуация, когда было известно, что Т-лимфоциты имеют на поверхности рецептор для антигена, сходный с антителами на В-лимфоцитах, но было неясно, насколько идентичны эти молекулы. Вопрос был снят в 1983-1984 гг., когда применение моноклональных антител и ДНК-зондов позволило точно установить, что и на молекулярном, и на генетическом уровне Т-клеточный рецептор уникален.

Рецептор Т-лимфоцита имеет характерную для суперсемейства иммуноглобулинов структуру, а именно состоящие из доменов полипептидные цепи, соединённые дисульфидными связями. Молекула рецептора имеет 2 основные цепи (a, p или, в отдельных случаях, у, 5), состоящие из 2 доменов каждая. Кроме того, во взаимодействии Т-лимфоцита с молекулами ГКГС участвуют молекулы CD3, CD4 и CD8. В правой части рисунка представлен процесс распознавания Т-хелпером чужого антигена в ассоциации с молекулой ГКГС. Сведения об этом процессе постоянно пополняются новыми данными. Особенно эффективно в этом отношении тестирование последствий генетического удаления («нокаутирование» гена) индивидуальных компонентов различных молекул, показанных на рисунке.

Необычность рецепторных белков состоит в том, что кодирующие их гены расположены на хромосоме не рядом, а через некоторые промежутки и для совмещения соответствующих генов происходит вырезание лежащих между ними сегментов ДНК, а потом РНК. Этот процесс, известный как перестройка генов, происходит только в Т-лимфоцитах, тогда как во всех других клетках гены остаются в нефункциональном состоянии зародышевой линии. Перестройка генов наблюдается в индивидуальном Т-лимфоците, что обеспечивает ему уникальный рецептор и как следствие уникальную антигенраспознаюшую способность. Аналогичный процесс происходит с генами иммуноглобулинов В-клеток (рис. 15). На этом и следующем рисунке серым цветом выделены участки генов и белков, которые, как считается, произошли из примитивного V(вариабельного)-региона (рис. 12), хотя и проявляют разную степень вариабельности.

ТКР — Т-клеточный рецептор. Состоит из одной a- (м. м. 50 000) и одной b- (м. м. 45 000) цепи, каждая из которых имеет внешний (вариабельный) и внутренний (константный) домены, внутримембранный и цитоплазматический короткий участки. На ранней стадии эмбрионального развития, а также в некоторых органах (кишечник, кожа) Т-лимфоциты могут иметь альтернативные рецепторы с gd-цепями и распознавать иные антигены по сравнению с ар Т-лимфоцитами. На рис. 10 даны происходящие в тимусе процессы позитивной и негативной селекции, в результате чего развиваются индивидуальные Т-лимфоциты, распознающие собственные молекулы ГКГС вместе с чужеродным пептидом.

CD3 — молекулярный комплекс, состоящий из 3 цепей: g (м. м. 25 000), d (м. м. 20 000) и e (м. м. 20 000), который играет существенную роль во всех функциях Т-клеток. Т-клеточный рецептор, CD3 и сигнальные двухцепочечные молекулы (zz и z,h) вместе образуют комплекс, взаимодействующий с антигеном (молекула ГКГС плюс пептид). Это взаимодействие ведёт к активации клетки по крайней мере через два внутриклеточных процесса, задействующих тирозинкиназу и фосфолипазу С, что в конечном счёте приводит к пролиферации клетки и высвобождению цитокинов.

CD4 — одноцепочечная поверхностная молекула (м. м. 60 000) Т-хелпера, участвующая в его взаимодействии с молекулами ГКГС класса II. CD4 является рецептором, через который ВИЧ проникает в Т-клетку (рис. 40).

CD8 — поверхностная молекула большинства цитотоксических Т-лимфоцитов, участвующая во взаимодействии с молекулами ГКГС класса I. CD8 человека состоит из 2 одинаковых цепей, её мышиный аналог — из 2 разных (Ly 2/3).

Подчеркивая тесную связь с Т-клеточным рецептором, молекулы CD4 и CD8 иногда называют корецепторами.

CD2, CD28, LFA-1 — три из многих адгезивных молекул, поддерживающие контакт Т-лимфоцита с антигенпредставляющими клетками или В-лимфоцитами (рис. 12). Особую роль играет молекула CD28, распознающая молекулу В7 как существенный костимулятор Т-клеточной активации. Считается, что в отсутствие костимуляции Т-клетка приобретает состояние неотвечаемости, которое может быть важным при развитии аутореактивности.

Перестройка генов. Гены ТКР содержат до 100 V-генов и множество J-генов. Для формирования отдельной цепи необходимо, чтобы по одном гену из них соединялось с С-геном. Это осуществляется вырезанием лежащих между ними сегментов ДНК. Подобный же процесс в информационной РНК заканчивается созданием конечной VDJC РНК, кодирующей полипептидную цепь. С учётом всех возможных комбинаций a- и b-цепей общее число различающихся молекул ТКР в организме может достигать 1010. CD4- и CDS-гены хотя и имеют явное V-генное происхождение, не перестраиваются и кодируемые ими молекулы не обладают таким разнообразием.

Антиген. В случае, представленном на рисунке, антиген в виде короткого пептида распознаётся молекулой ГКГС класса II и Т-клеточным рецептором (рис. 17). Достаточно полное распознавание с вовлечением взаимодействия CD4—молекула ГКГС класса II приводит к изменению молекулы CD3, в результате чего возрастает уровень внутриклеточного кальция и, возможно, других ионов. Т-лимфоцит активируется для выполнения своих запрограммированных функций. В случае активации цитотоксического Т-лимфоцита молекула CD8 связывается с молекулой ГКГС класса I, присутствующей на клетке-мишени.

ИЛ-2 — интерлейкин-2. Лимфокин, необходимый для начальной пролиферации Т-клеток, также действует на В-клетки, макрофаги, эозинофилы и др. (рис. 23). Зависимость между природой активирующего сигнала и разновидностью синтезируемого цитокина пока не совсем ясна. Эксперименты с клонируемыми Т-клетками, особенно на мышах, дают основания для заключения, что некоторые CD4 Т-клетки (Т-хелперы типа 1) продуцируют главным образом ИФ-7 и другие цитокины, активирующие макрофаги, хотя клоны других CD4 Т-клеток (Т-хелперы типа 2) преимущественно вырабатывают факторы, помогающие в антителопродукции (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и др.). В настоящее время такое разграничение функций CD4 Т-клеток наблюдается у человека.

Суперантигены Имеется одно исключение в очень высокой специфичности взаимодействия Т-клетка—пептид—ГКГС. Некоторые вирусы и стафилококковые энтеротоксины обладают способностью связываться с b-цепью ТКР и молекулой ГКГС класса II вне пептидсвязывающего участка. В результате активируется не единственный клон Т-лимфоцитов, а целое семейство клонов, что приводит к повышенной продукции цитокинов с возможными повреждающими эффектами.

 

 

 



2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования