Præsentation af antigen

Antigenpræsentation er processen med at præsentere et antigenfragment  til en T-lymfocyt for at udløse et T-cellerespons . Da T-celler ikke genkender native antigener, er native antigener præfragmenteret af den antigenpræsenterende celle , og fragmenterne eksponeres på dens overflade i den form, der er forbundet med det store histokompatibilitetskompleks (MHC), så de kan genkendes af T- celle receptorer . I tilfælde af en viral eller bakteriel infektion viser den antigen-præsenterende celle på sin overflade endogene eller eksogene peptidfragmenter afledt af det oprindelige antigen i form af et kompleks med MHC. Der er to klasser af MHC-molekyler, der adskiller sig i oprindelsen af ​​de antigenfragmenter, der binder til dem: MHC klasse I- molekyler (MHC-I) binder peptidfragmenter, der stammer fra cellens cytosol (dvs. endogene) og MHC klasse II molekyler (MHC-II) binder fragmenter af eksogen oprindelse, som dukkede op som et resultat af endocytose af det oprindelige antigen og dets efterfølgende spaltning [1] . Hver T-celle er i stand til at genkende fra flere tiere til flere hundrede fragmenter af det samme antigen, selvom tusindvis af andre peptidfragmenter kan være eksponeret på overfladen af ​​en antigenpræsenterende celle, da det samme MHC-molekyle er i stand til at binde en lang række forskellige peptider [2] [3] .

I modsætning til T-celler er B-celler i stand til, via B-cellereceptorer, at binde intakte antigener til deres native struktur snarere end deres lineære peptidfragmenter.

Præsentation af intracellulære antigener

Cytotoksiske T-celler , også kendt som dræber-T-celler, er kendetegnet ved ekspressionen af ​​CD8 -co-receptoren og er specialiserede til at forårsage programmeret celledød i andre celler. Når dræber T-celler opdager tegn på sygdom – virusinfektion, infektion forårsaget af intracellulære bakterier eller ondartede celler  – udløser de døden af ​​potentielt farlige celler (det vil sige celler inficeret med en virus eller intracellulære bakterier og ondartede celler). Alle celler med kerner , såvel som blodplader , udtrykker MHC klasse I, hvis molekyler er placeret i cellemembranen . Antigener behandlet i disse celler vises på deres overflade i kombination med klasse I MHC-molekyler [4] [5] .

Under antigenbehandling spaltes det originale antigen til korte peptider af cytosoliske proteaser . Yderligere afgives de resulterende peptidfragmenter til det endoplasmatiske reticulum (ER) med deltagelse af varmechokproteiner og en transportør forbundet med antigenbearbejdning ( engelsk  transporter associeret med antigenbehandling, TAP ). TAP transporterer cytosoliske peptider ind i ER-lumenet med forbruget af ATP . Der er flere chaperoner i ER-lumen forbundet med MHC-I samling, nemlig calnexin , calreticulin og tapazin . Peptider indlæses på MHC-I gennem den peptidbindende rille, som er placeret mellem de to α-helixer i bunden af ​​α1- og α2 - domænerne af MHC-I. Når tapazin frigives fra MHC-I-komplekset med et antigenfragment (pMHC-I), forlader pMHC-I ER og transporteres til celleoverfladen inde i eksocytiske vesikler [6] .

Naive CD8+ T-celler kan ikke direkte dræbe en inficeret eller ondartet celle. De skal aktiveres af pMHC-I-komplekset båret af den antigen-præsenterende celle. Antigenet kan præsenteres direkte ved den ovenfor beskrevne mekanisme eller ved krydspræsentation fra inficerede eller uinficerede celler. Efter interaktionen af ​​pMHC-I med T-cellereceptoren på overfladen af ​​en naiv CD8+ T-celle, med deltagelse af costimulerende signaler og/eller cytokiner , aktiveres T-cellen og migrerer til perifere væv, hvor den dræber celler, der udtrykker det antigen, der blev præsenteret for det [7] .

Under krydspræsentation præsenterer MHC-I-molekyler ekstracellulære antigener, der normalt præsenteres af MHC-II. Denne evne besidder MHC-I af nogle antigen-præsenterende celler, især plasmacytoide dendritiske celler . Krydspræsentation opstår, når en antigen-præsenterende celle ikke selv er inficeret, men udløser et lokalt antiviralt eller antitumorimmunrespons uden at migrere til nærliggende lymfeknuder [5] .

Præsentation af ekstracellulære antigener

Antigener fra det ekstracellulære rum, såvel som nogle endogene antigener, er indesluttet i endocytiske vesikler, afgivet til celleoverfladen og bundet af MHC-II-molekyler. De genkendes af T-hjælpere , der udtrykker CD4 -co-receptoren . Kun dendritiske celler , B-celler og makrofager udtrykker MHC-II i tilstrækkelige mængder, så MHC-II-ekspression er mere specifik end MHC-I-ekspression [8] .

Antigenpræsenterende celler optager typisk antigen fra det ekstracellulære rum via endocytose, såvel som pinocytose , makroautofagi , endosomal mikroautofagi eller chaperone-medieret autofagi . I tilfælde af endocytose aflejres antigenerne i vesikler kaldet endosomer . Tre kompartmenter er involveret i antigenbehandling: tidlige endosomer, sene endosomer eller endolysosomer og lysosomer , hvor antigener hydrolyseres af lysosomale enzymer ( syrehydrolaser , glucosidaser , proteaser, lipaser ). Spaltning lettes af et gradvist fald i pH i vesiklerne. Hovedrollen i antigenspaltning spilles af endosomale cathepsinhydrolaser , som skærer antigenet i korte peptider [8] .

MHC-II-molekyler transporteres fra ER til MHC-II-belastningsrummet på stedet for et polypeptid kendt som en invariant kæde (Ii, CD74). Et specifikt MHC-II-klassemolekyle ( HLA-DO og HLA-DM ) katalyserer udskiftningen af ​​en del af CD74, kendt som CLIP-peptidet , med et antigenfragment. Det resulterende peptid-MHC-II- kompleks (pMHC-II) transporteres til cellemembranen, hvor antigenfragmentet præsenteres for T-hjælpere i lymfeknuderne [6] .

Ved at migrere til lymfoidt væv ved hjælp af kemotaktiske signaler gennemgår antigenpræsenterende celler en modningsproces, hvorunder de mister deres evne til fagocytose og bliver mere i stand til at interagere med T-celler og præsentere antigen for dem. Som i tilfældet med T-dræbere kræver aktivering af T-hjælpere, udover pMHC-II, yderligere costimulerende signaler [9] .

Præsentation af native antigener til B-celler

B-cellereceptorer, placeret på overfladen af ​​B-celler, binder til ikke-spaltede antigener, der har en naturlig konformation , og ikke til lineære peptidfragmenter af antigener i kompleks med MHC. Store komplekser af intakte antigener præsenteres for B-celler i lymfeknuderne af follikulære dendritiske celler i form af immunkomplekser . Nogle antigen-præsenterende celler udtrykker en reduceret mængde lysosomale enzymer, på grund af hvilke de kan præsentere uspaltede antigener til B-celler [10] [11] .

Noter

1. ↑ Charles A Janeway, Jr.; Travers, Paul; Walport, Mark; Shlomchik, Mark J. Antigenpræsentation til T-lymfocytter  (engelsk)  : tidsskrift. - 2001. - 1. januar.
2. ↑ Purcell AW , Croft NP , Tscharke DC Immunologi efter tal: kvantificering af antigenpræsentation fuldender det kvantitative miljø af systemimmunologi!  (Engelsk)  // Current Opinion In Immunology. - 2016. - Juni ( bind 40 ). - S. 88-95 . - doi : 10.1016/j.coi.2016.03.007 . — PMID 27060633 .
3. ↑ Charles A Janeway, Jr.; Travers, Paul; Walport, Mark; Shlomchik, Mark J. Det store histokompatibilitetskompleks og dets funktioner  (engelsk)  : tidsskrift. - 2001. - 1. januar.
4. ↑ Hewitt EW MHC klasse I antigenpræsentationsvejen: strategier for viral immunundvigelse.  (engelsk)  // Immunologi. - 2003. - Oktober ( bind 110 , nr. 2 ). - S. 163-169 . - doi : 10.1046/j.1365-2567.2003.01738.x . — PMID 14511229 .
5. ↑ 1 2 Joffre OP , Segura E. , Savina A. , Amigorena S. Krydspræsentation af dendritiske celler.  (engelsk)  // Naturanmeldelser. Immunologi. - 2012. - 13. juli ( bind 12 , nr. 8 ). - s. 557-569 . - doi : 10.1038/nri3254 . — PMID 22790179 .
6. ↑ 1 2 Bhattacharya, JK Sinha & S. A Text Book of Immunology  . — Akademiske Forlag. — ISBN 9788189781095 .
7. ↑ Sei JJ , Haskett S. , Kaminsky LW , Lin E. , Truckenmiller ME , Bellone CJ , Buller RM , Norbury CC . Peptide-MHC-I fra endogent antigen er i mindre antal fra eksogent antigen, uanset APC-fænotype eller aktivering.  (engelsk)  // PLoS Patogener. - 2015. - Juni ( bind 11 , nr. 6 ). - P. e1004941-1004941 . - doi : 10.1371/journal.ppat.1004941 . — PMID 26107264 .
8. ↑ 1 2 Stern LJ , Santambrogio L. MHC II-peptidomets smeltedigel.  (Engelsk)  // Current Opinion In Immunology. - 2016. - Juni ( bind 40 ). - S. 70-77 . - doi : 10.1016/j.coi.2016.03.004 . — PMID 27018930 .
9. ↑ Flores-Romo L. In vivo modning og migration af dendritiske celler.  (engelsk)  // Immunologi. - 2001. - Marts ( bind 102 , nr. 3 ). - S. 255-262 . - doi : 10.1046/j.1365-2567.2001.01204.x . — PMID 11298823 .
10. ↑ Batista FD , Harwood NE Hvem, hvordan og hvor af antigenpræsentation til B-celler.  (engelsk)  // Naturanmeldelser. Immunologi. - 2009. - Januar ( bind 9 , nr. 1 ). - S. 15-27 . - doi : 10.1038/nri2454 . — PMID 19079135 .
11. ↑ Harwood NE , Batista FD Antigenpræsentation til B-celler.  (engelsk)  // F1000 Biology Reports. - 2010. - 17. december ( bind 2 ). - S. 87-87 . - doi : 10.3410/B2-87 . — PMID 21283653 .

Ordbøger og encyklopædier	stor kinesisk