Презентация антигена
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из функции распознавания антигена )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Презентация антигена стимулирует Т-клетки становиться либо «цитотоксическими» клетками CD8 +, либо «вспомогательными» клетками CD4 +.

Презентация антигена - это жизненно важный иммунный процесс, необходимый для запуска иммунного ответа Т-клеток. Поскольку Т-клетки распознают только фрагментированные антигены, отображаемые на поверхности клеток , процессинг антигена должен происходить до того, как фрагмент антигена, теперь связанный с основным комплексом гистосовместимости (MHC) , будет перенесен на поверхность клетки, процесс, известный как презентация, где он может распознаваться Т-клеточным рецептором . Если имело место заражение вирусами или бактериями, клетка представит эндогенный или экзогенный пептид.фрагмент, полученный из антигена молекулами MHC. Существует два типа молекул MHC, которые различаются по поведению антигенов: молекулы MHC класса I (MHC-I) связывают пептиды из цитозоля клетки , в то время как пептиды, образующиеся в эндоцитарных везикулах после интернализации , связываются с MHC класса II (MHC- II). [1] Клеточные мембраны разделяют эти две клеточные среды - внутриклеточную и внеклеточную. Каждая Т-клетка может распознавать от десятков до сотен копий уникальной последовательности одного пептида среди тысяч других пептидов, представленных в одной и той же клетке, потому что молекула MHC в одной клетке может связываться с довольно большим диапазоном пептидов. [2] [3]Предсказать, какие (фрагменты) антигенов будут представлены иммунной системе определенным типом MHC / HLA, сложно, но применяемая технология совершенствуется. [4]

Презентация внутриклеточных антигенов: класс I

Процессинг и представление антигена в пути MHC-I

Цитотоксические Т-клетки (также известные как Т с , киллерные Т-клетки или цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ)) экспрессируют корецепторы CD8 и представляют собой популяцию Т-клеток, которые специализируются на индукции запрограммированной гибели других клеток. Цитотоксические Т-клетки регулярно патрулируют все клетки тела, чтобы поддерживать гомеостаз организма. Каждый раз, когда они обнаруживают признаки заболевания, вызванного, например, наличием вирусов, внутриклеточных бактерий или трансформированной опухолевой клетки, они инициируют процессы по уничтожению потенциально опасной клетки. [1] Все ядерные клетки в организме (вместе с тромбоцитами ) обладают основным комплексом гистосовместимости I класса.(Молекулы MHC-I). Антигены, эндогенно генерируемые в этих клетках, связываются с молекулами MHC-I и представлены на поверхности клетки. Этот путь презентации антигена позволяет иммунной системе обнаруживать трансформированные или инфицированные клетки, демонстрирующие пептиды из модифицированных собственных (мутировавших) или чужеродных белков. [5] [6]

В процессе презентации эти белки в основном расщепляются на небольшие пептиды цитозольными протеазами в протеасоме , но существуют и другие цитоплазматические протеолитические пути. Затем пептиды распределяются в эндоплазматический ретикулум (ER) посредством действия белков теплового шока и переносчика, связанного с процессингом антигена (TAP), который перемещает цитозольные пептиды в просвет ER посредством АТФ-зависимого транспортного механизма. В сборке MHC-I участвует несколько шаперонов ER, таких как калнексин , кальретикулин и тапазин.. Пептиды загружаются в желобок связывания пептида MHC-I между двумя альфа-спиралями в нижней части доменов α1 и α2 молекулы MHC класса I. После высвобождения из тапазина комплексы пептид-MHC-I (pMHC-I) покидают ER и транспортируются на поверхность клетки с помощью экзоцитарных везикул. [7]

Наивные противовирусные Т-клетки ( CD8 + ) не могут напрямую уничтожать трансформированные или инфицированные клетки. Они должны активироваться комплексами pMHC-I антигенпрезентирующих клеток (APC). Здесь антиген может быть представлен прямо (как описано выше) или косвенно ( перекрестная презентация ) из инфицированных вирусом и неинфицированных клеток. [8] После взаимодействия между pMHC-I и TCR, в присутствии костимулирующих сигналов и / или цитокинов, Т-клетки активируются, мигрируют в периферические ткани и убивают клетки-мишени (инфицированные или поврежденные клетки), вызывая цитотоксичность . [ необходима цитата ]

Перекрестная презентация - это особый случай, когда молекулы MHC-I способны представлять внеклеточные антигены, обычно отображаемые только молекулами MHC-II. Эта способность проявляется в нескольких APC, в основном плазматических дендритных клетках в тканях, которые напрямую стимулируют CD8 + Т-клетки. Этот процесс важен, когда APC не инфицированы напрямую, вызывая локальный противовирусный и противоопухолевый иммунный ответ немедленно, без перемещения APC в местные лимфатические узлы. [6]

Презентация внеклеточных антигенов: класс II

Путь процессинга антигена MHC II А Чужеродный белок; B эндосома; C лизосома; D Поздняя эндосома / эндолизосома; E ER; F аппарат Гольджи; G CLIP для обмена антигенами; Презентация H-антигена на плазматической мембране

Антигены из внеклеточного пространства, а иногда и эндогенные, [9] заключены в эндоцитозные везикулы и представлены на поверхности клетки молекулами MHC-II к вспомогательным Т-клеткам, экспрессирующим молекулу CD4 . Только APC, такие как дендритные клетки , B-клетки или макрофаги, экспрессируют молекулы MHC-II на своей поверхности в значительном количестве, поэтому экспрессия молекул MHC-II более специфична для клеток, чем MHC-I. [ необходима цитата ]

APC обычно усваивают экзогенные антигены за счет эндоцитоза , но также за счет пиноцитоза , макроаутофагии , эндосомальной микроаутофагии или опосредованной шапероном аутофагии . [9] В первом случае после интернализации антигены заключены в пузырьки, называемые эндосомами . В этом пути презентации антигена участвуют три отдела: ранние эндосомы, поздние эндосомы или эндолизосомы и лизосомы , где антигены гидролизуются ферментами, связанными с лизосомами (кислотозависимыми гидролазами, гликозидазами, протеазами, липазами). Этому процессу способствует постепенное снижение pH. Основные протеазы в эндосомах - катепсины.и в результате антигены распадаются на олигопептиды. [ необходима цитата ]

Молекулы MHC-II транспортируются из ER в загрузочный отсек MHC класса II вместе с инвариантной белковой цепью (Ii, CD74). Неклассическая молекула MHC-II ( HLA-DO и HLA-DM ) катализирует обмен части CD74 ( пептид CLIP ) с пептидным антигеном. Комплексы пептид-MHC-II (pMHC-II) транспортируются к плазматической мембране, и обработанный антиген представляется хелперным Т-клеткам в лимфатических узлах. [7]

APC подвергаются процессу созревания при миграции через хемотаксические сигналы в лимфоидные ткани, в которых они теряют фагоцитарную способность и развивают повышенную способность связываться с Т-клетками посредством презентации антигена. [10] Как и в CD8 + цитотоксических Т-клетках, APC нуждаются в pMHC-II и дополнительных костимулирующих сигналах для полной активации наивных Т-хелперов.

Альтернативный путь процессинга и презентации эндогенного антигена через молекулы MHC-II существует в медуллярных эпителиальных клетках тимуса (mTEC) через процесс аутофагии . Это важно для процесса центральной толерантности Т-клеток, в частности для отрицательного отбора аутореактивных клонов. Случайная генная экспрессия всего генома достигается за счет действия AIRE и самопереваривания экспрессированных молекул, представленных как на молекулах MHC-I, так и на молекулах MHC-II.

Презентация нативных интактных антигенов В-клеткам

Рецепторы B-клеток на поверхности B-клеток связываются с интактными нативными и непереваренными антигенами структурной природы, а не с линейной последовательностью пептида, который был расщеплен на небольшие фрагменты и представлен молекулами MHC. Большие комплексы интактного антигена, представлены в лимфатических узлах в В - клетках с помощью фолликулярных дендритных клеток в виде иммунных комплексов . Таким образом, некоторые APC, экспрессирующие сравнительно более низкие уровни лизосомальных ферментов, с меньшей вероятностью переваривают захваченный ими антиген перед тем, как представить его В-клеткам. [11] [12]

Смотрите также

  • Иммунная система
  • Иммунология
  • Иммунологический синапс
  • Трогоцитоз

использованная литература

  1. ^ a b Джейнвей младший CA, Трэверс П., Уолпорт М., Шломчик MJ (01.01.2001). «Глава 5 Презентация антигена Т-лимфоцитам» . Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях. 5-е издание .
  2. ^ Перселл AW, Крофт NP, Tscharke DC (июнь 2016). «Иммунология в цифрах: количественное определение представления антигена завершает количественную среду системной иммунологии!». Текущее мнение в иммунологии . 40 : 88–95. DOI : 10.1016 / j.coi.2016.03.007 . PMID 27060633 . 
  3. ^ Джейнуэй Jr CA, Трэверс P, M Walport, Shlomchik MJ (2001-01-01). «Главный комплекс гистосовместимости и его функции» . Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях (5-е изд.).
  4. ^ Bouzid R де Beijer MT, Luijten RJ, Bezstarosti K, Kessler А.Л., Бруно МДж, Peppelenbosch МП, Demmers JA, Buschow SI (май 2021 года ). «Эмпирическая оценка использования вычислительного связывания HLA в качестве раннего фильтра для рабочего процесса обнаружения эпитопа на основе масс-спектрометрии» . Раки . 13 (10): 2307. DOI : 10,3390 / cancers13102307 . PMC 8150281 . PMID 34065814 .  
  5. ↑ Hewitt EW (октябрь 2003 г.). «Путь презентации антигена MHC класса I: стратегии уклонения от вирусного иммунитета» . Иммунология . 110 (2): 163–9. DOI : 10.1046 / j.1365-2567.2003.01738.x . PMC 1783040 . PMID 14511229 .  
  6. ^ a b Жоффр О.П., Сегура Э, Савина А., Амигорена С. (июль 2012 г.). «Перекрестное представление дендритными клетками». Обзоры природы. Иммунология . 12 (8): 557–69. DOI : 10.1038 / nri3254 . PMID 22790179 . S2CID 460907 .  
  7. ^ а б Синха Дж. К., Бхаттачарья С. Учебник иммунологии . Академические издательства. ISBN 9788189781095.
  8. ^ Sei JJ, Haskett S, Kaminsky LW, Lin E, Truckenmiller ME, Bellone CJ и др. (Июнь 2015 г.). «Пептид-MHC-I из эндогенного антигена превышает количество пептидов из экзогенного антигена, независимо от фенотипа или активации APC» . PLOS Патогены . 11 (6): e1004941. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1004941 . PMC 4479883 . PMID 26107264 .  
  9. ^ a b Stern LJ, Santambrogio L (июнь 2016 г.). «Плавильный котел пептидома MHC II» . Текущее мнение в иммунологии . 40 : 70–7. DOI : 10.1016 / j.coi.2016.03.004 . PMC 4884503 . PMID 27018930 .  
  10. ^ Flores-Ромо L (март 2001). «Созревание и миграция дендритных клеток in vivo» . Иммунология . 102 (3): 255–62. DOI : 10.1046 / j.1365-2567.2001.01204.x . PMC 1783189 . PMID 11298823 .  
  11. ↑ Batista FD, Harwood NE (январь 2009 г.). «Кто, как и где презентации антигена В-клеткам». Обзоры природы. Иммунология . 9 (1): 15–27. DOI : 10.1038 / nri2454 . PMID 19079135 . S2CID 2413048 .  
  12. ↑ Harwood NE, Batista FD (декабрь 2010 г.). «Презентация антигена В-клеткам» . F1000 Биологические отчеты . 2 : 87. DOI : 10,3410 / B2-87 . PMC 3026618 . PMID 21283653 .  

внешние ссылки

  • ImmPort - обзоры генов, онтологии, пути, белок / белковые взаимодействия и многое другое для генов, участвующих в процессинге и представлении антигена.
  • antigen + в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Antigen_presentation&oldid=1043289991#Antigen_recognition »
Contribute a better translation