Процессинг антигенов

T клетки не распознают нативные антигены
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Пролиферация и продукция антител
Нет пролиферации,нет
освобождения цитокинов
Перекрестное связывание Ig поверхностной мембраны

Антигены должны пройти процессинг,
чтобы их распознали Т лимфоциты
T клеточный
ответ
Нет Т-ответа
Нет Т-
ответа
Нет Т-
ответа
Нет Т-
ответа
Процессинг АГ

Для взаимодействия T клеток с макрофагами
необходим катаболизм антигена
Listeria
Tклетки не связываются с АПК до тех пор, пока антиген на катаболизирован

Только метаболически активные клетки могут осуществлять процессинг АГ
Фиксация формальдегидом
Инкубация с
Listeria 60мин
добавление Listeria
специфических T клеток
Нет Т -клеточного
связывания
АПК должны быть способными к процессингу АГ

Достаточен ли только экзогенный процессинг?
У большинства типов клеток нет такой развитой лизосомальной системы, как у МФ
но
Вирусы могут инфицировать все типы клеток
•МФ специализированы для движения, фагоцитоза, переваривания поглощенных частичек в лизосомальной системе
Необходимы также нелизосомальные механизмы процессинга АГ для презентации Т клеткам

Y
Места размножения патогенов определяют тип процессинга антигенов
Цитозольный компартмент
Процессинг эндогенных АГ
(вирусные АГ)
Везикулярный компартмент
Процессинг экзогенных АГ
(Streptococccus)
Используются различные механизмы процессинга АГ, чтобы Т клетки
Могли элиминировать эндогенные и экзогенные патогены
Внутриклеточная репликация
Внеклеточная или
эндосомальная репликация

Y
Элиминируются с помощью:
Киллинга инфицированных клеток с помощью CTL-цитотоксических Т лимфоитов
Элиминируются с помощью:
Антител и активации комплемента /фагоцитоза
При процессинге эндогенных и экзогенных антигенов активируются разные эффекторные функции
Эндогенные патогены
Экзогенные патогены

Стадии процессинга экзогенных
и эндогенных АГ
Захват
Вовлечение нативных АГ и патогенов во внутриклеточные механизмы деградации
Деградация
Частичный протеолиз антигенов до пептидов
Формирование комплекса АГ-пептид - МНС
Упаковка АГ-пептида в молекулу МНС
Презентация антигенов
Транспорт и экспрессия комплекса антигенный пептид -МНС –молекула на поверхность клетки для его распознавание Т-лимфоцитами

Изменения клеточной оболочки
А - при экзоцитозе; Б - при эндоцитозе; В - при мерокринном типе секреции – почкованием

Эндоцитоз

АНТИГЕНПРЕЗЕНТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ

Y
пиноцитоз
фагоцитоз
Ig –рецепторы на мембране
связывают АГ
Захват экзогенных антигенов: механизмы
Рецепторы к компонентам
комплемента
опосредуют фагоцитоз
Fc рецепторы опосредуют фагоцитоз

Протеазы образуют примерно 24- аминокислотные пептиды из АГ
Экзогенный путь
Белковые АГ
в эндосоме
катепсины B, D и L - протеазы, активирующиеся при снижении pH

Протеазы образуют из АГ пептиды длиной ~24 аминокислот
Лекарства, повышающие pH в эндосомах, ингибируют процессинг АГ
Экзогенные антигены
Антигенные протеины
В эндосоме
Катепсины B, Dи L протеазы активируются при снижении pH

В молекулах MHC есть сайты связвания с пептидами, которые в незрелых молекулах МНС – гибкие, подвижные
Гибкость сайта связывания с АГ-
пептидом в молекулах MHC
На ранних стадиях созревания молекул МНС II класса структура еще гибкая, размытая , не компактная

Необходимо предотвратить связывание с незрелыми молекулами MHC синтезируемых ауто - белков
Инвариантная цепь стабилизирует молекулы MHC II класса с помощью нековалентной связи с незрелыми молекулами MHC II класса, в результате чего формируется нековалентный комплекс
В ЭПР
Созревание MHC II класса и инвариантная цепь

Пептид инвариантной цепи блокирует сайт связывания в молекуле MHC
Этот пептид называется CLass II associated Invariant chain Peptide (CLIP)
CLIP – пептид инвариантной цепи

CLIP –пептид, связанный с инвариантной цепью молекулы МНС II класса
(αβinv)3 комплексы
двигаются к эндосоме ин-
вариантной цепью
катепсин L разрушает инвариантную цепь
CLIP блокирует полость в молекуле MHC
Везикулы, содержащие
молекулы MHC II класса
сливаются с Аг-содержащими
везикулами

Удаление CLIP
?
Каким образом АГ- пептид связывается с сайтом связывания?
Конкуренция между большим числом пептидов

HLA-DM
HLA-DR
HLA-DM помогает в удалении CLIP
HLA-DM: кристаллизируется без пептида в полости –пространство в полости становится очень маленьким

HLA-DM
HLA-DR
Этот карман –загружен
– он
недоступен для АГ- пептида
Множество
карманов
в полости
свободны для упаковки в них АГ
пептида

В MIIC компартменте происходит сортировка комплексов MHC – антигенный пептид
либо для поверхностной экспрессии либо для последующего разрушения в лизосомах
Поверхностная экспрессия комплекса
MHC II - антигенный пептид

Захват
Антиген / патоген уже находится внутри клетки
Деградация
протеолитическая деградация в цитоплазме
Формирование комплекса антиген-MHC
Упаковка АГ в молеулы MHC I класса отличается от процесса упаковки АГ в молекулы MHC II класса
Презентация
Транспорт и экспрессия комплексов антиген- MHC на поверхность клетки для распознавания T лимфоцитами
Процессинг эндогенных антигенов

Разрушение в протеосоме
Компоненты протеосом включают MECL-1, LMP2, LMP7
Эти компоненты индуцируются IFN-γ и становятся компонентами , проявляющими протеолитические свойства.
LMP2 и 7 кодированы в MHC
В протеосоме рвутся протеины после гидрофобных и основных аминокислот, пептиды освобождаются в цитоплазму
Цитоплазматические клеточные белки, включая чужеродные белки,
постоянно разрушаются мультикаталитическими протеазами (n=28)

ЭПР
цитозоль
Антигенные пептиды, образующиеся в цитоплазме, физически отделены от вновь образующихся молекул MHC I класса

TAP 1 и 2 - транспортные белки, связанные с процессингом антигена
(Transporters associated with antigen processing – TAP)
Транспортный белок переносит преимущественно
фрагменты, содержащие >8 аминокислотных остатков
гидрофобным С-остатком

калнексин
Связан с
α цепью молекулы
МНС I класса,
до тех пор, пока
β2-M не свяжется
B2-M связывается и стабилизирует MHC
тапасин, калретикулин, TAP 1 и 2 образуют комплекс с MHC
Цитоплазматические пептиды погружаются в молекулу MHC, и структура становится компактной
Созревание молекул MHC I класса

MHC I класса:

Нарушение иммунного ответа путем влияния на процессинг эндогенных антигенов

Нарушение иммунного ответа путем
влияния на процессинг эндогенных антигенов

T и B клетки распознают антигены по - разному
Перед тем, как Т–лимфоцит распознает АГ, АГ должен быть катаболизирован
В результате процессинга АГ образуются АГ – пептиды
Механизм процессинга АГ зависит от компартмента, в котором патоген размножается
Процессинг экзогенных АГ происходит в лизосомах
Процессинг эндогенных АГ происходит в протеосомах
При процессинге как экзогенных, так и эндогенных АГ, существуют этапы захвата, деградации АГ, формирование комплекса Аг-пептида с МНС –молекулами, презентация комплекса
Патогены могут подавлять иммунный ответ, нарушая процессинг антигенов
Заключение

В любой ядерной клетке антигены после фрагментирования на олигопептиды транспортируются в ЭПР, где они связываются с субъединицами
МНС I молекул. Образовавшийся комплекс через аппарат Гольджи попадает на наружную мембрану , где презентируется Т киллерам

Субъединицы MHC-II молекул сразу после образования соединяются в ЭПР с инвариантной цепью (IC), препятствующей ассоциации MHC-II с эндогенными антигенами. Проходя через Комплекс Гольджи, IC редуцируется до КЛИПА.
Внутри эндосом DM обменивается с МНС КЛИПОМ, освобождая MHC-II для связывания с переваренными в фагосомах до олигопептидов экзогенными антигенами Затем комплекс MHC-II-олигопептид транспортируется на наружную мембрану для презентации Т-хелперам

Костимуляция
Процесс презентации антигенов сопровождается костимуляцией в результате взаимодействия молекул и их лигандов, экспрессирующихся на поверхностных мембранах антигенпрезентирующих клеток и Т-лимфоцитов.