مولکول‌های MHC کلاس II و ارائه آنتی‌ژن به سلول‌های CD4+

مولکول‌های MHC کلاس II پپتیدهای مشتق شده از پروتئین‌های جذب شده از خارج سلول را نمایش می‌دهند و آنها را به سلول‌های T کمکی CD4+ ارائه می‌کنند. بیان این مولکول‌ها عمدتاً محدود به سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن حرفه‌ای مانند سلول‌های دندریتیک، ماکروفاژها و سلول‌های B است. از طریق ارائه آنتی‌ژن توسط کلاس II، سیستم ایمنی پاسخ‌ها را علیه پاتوژن‌های خارج سلولی ایجاد و هماهنگ می‌کند و به تولید آنتی‌بادی کمک می‌کند.

Definition

مولکول MHC کلاس II یک هترودایمر از دو زنجیره ترانس‌ممبران پلی‌مورفیک (آلفا و بتا) است که پپتیدها را در یک شیار با دو انتهای باز متصل می‌کند و آنها را، معمولاً در سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن حرفه‌ای، به سلول‌های T CD4+ ارائه می‌دهد.

Scope

این موضوع ساختار هترودایمر کلاس II، شیار اتصال پپتید با انتهای باز آن، مسیر بارگذاری درون‌سلولی شامل زنجیره ثابت و HLA-DM، و ارائه آنتی‌ژن به سلول‌های T CD4+ را پوشش می‌دهد. این یک منبع مرجع در ایمونولوژی مولکولی است، نه راهنمای بالینی یا پیوند.

Core questions

• شیار با انتهای باز کلاس II چه تفاوتی با شیار بسته کلاس I دارد؟
• کدام سلول‌ها MHC کلاس II را بیان می‌کنند و چرا؟
• زنجیره ثابت و HLA-DM چگونه بارگذاری پپتید کلاس II را کنترل می‌کنند؟
• ارائه آنتی‌ژن توسط کلاس II به سلول‌های T CD4+ چگونه پاسخ‌های کمکی را شکل می‌دهد؟

Key concepts

• هترودایمر زنجیره آلفا و بتا
• شیار اتصال پپتید با انتهای باز
• مسیر آنتی‌ژن برون‌زا (اندوزومی)
• زنجیره ثابت (Ii) و CLIP
• ویرایش پپتید کاتالیز شده توسط HLA-DM
• سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن حرفه‌ای
• شناسایی توسط سلول T کمکی CD4+

Mechanisms

زنجیره‌های آلفا و بتای کلاس II هر کدام یک دامنه دور از غشاء را به یک شیار کمک می‌کنند که در هر دو انتها باز است، بنابراین می‌تواند پپتیدهای بلندتر (اغلب ۱۳-۲۵ اسید آمینه) را که فراتر از شیار گسترش می‌یابند، متصل کند. MHC کلاس II تازه مونتاژ شده توسط زنجیره ثابت اشغال می‌شود، که از بارگذاری زودهنگام پپتید جلوگیری می‌کند و مولکول را به بخش‌های اندوزومی هدایت می‌کند؛ در آنجا زنجیره ثابت به یک باقیمانده (CLIP) تجزیه می‌شود، و شپرون HLA-DM تبادل CLIP را با پپتیدهای آنتی‌ژنیک با میل ترکیبی بالا که از پروتئین‌های اندوسیتوز شده تولید می‌شوند، کاتالیز می‌کند. مولکول بارگذاری شده برای بررسی توسط سلول‌های T CD4+ به سطح می‌رسد. ساختار کریستالی HLA-DR1 در سال ۱۹۹۳ معماری شیار باز را مشخص کرد، و بررسی‌ها مسیر بارگذاری اندوزومی و نقش مرکزی سلول‌های دندریتیک را به عنوان عرضه‌کننده‌های آنتی‌ژن تشریح می‌کنند.

Clinical relevance

ارائه آنتی‌ژن توسط کلاس II زیربنای پاسخ‌های کمکی CD4+، تولید آنتی‌بادی، و بسیاری از ارتباطات HLA-بیماری است و در نحوه آغاز ایمنی تطبیقی توسط سلول‌های دندریتیک نقش محوری دارد. این مدخل یک پیش‌زمینه آموزشی در مورد این مسیر است و مبنایی برای تشخیص فردی، تصمیم‌گیری در مورد تایپ HLA، یا درمان نیست.

Evidence & guidelines

محتوای ساختاری و مسیر بر اساس کریستالوگرافی‌های برجسته و بررسی‌های ایمونولوژی داوری شده است که زیست‌شناسی سلولی تثبیت شده را توصیف می‌کنند، نه دستورالعمل‌های بالینی.

History

مولکول‌های کلاس II در ابتدا با نقششان در اثرات ژن‌های پاسخ ایمنی و در تحریک سلول‌های T کمکی تعریف شدند. ساختار HLA-DR1 در سال ۱۹۹۳ توسط براون و همکاران شیار با انتهای باز را که کلاس II را از کلاس I متمایز می‌کند، آشکار کرد و پپتیدهای بلندتری را که ارائه می‌کند، توضیح داد. کارهای بعدی بر روی زنجیره ثابت و HLA-DM چگونگی بارگذاری کلاس II در مسیر اندوزومی را روشن کرد، در حالی که مطالعات بر روی سلول‌های دندریتیک برتری آنها را به عنوان سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن اثبات کرد.

Key figures

• Don Wiley
• Jack Strominger
• Peter Cresswell
• Ralph Steinman

Seminal works

• brown-1993
• roche-2015
• neefjes-2011

Frequently asked questions

کدام سلول‌ها MHC کلاس II را بیان می‌کنند؟

کلاس II عمدتاً توسط سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن حرفه‌ای مانند سلول‌های دندریتیک، ماکروفاژها و سلول‌های B بیان می‌شود، اگرچه بیان آن می‌تواند در انواع دیگر سلول‌ها توسط سیگنال‌های التهابی القا شود.

چرا کلاس II می‌تواند پپتیدهای بلندتری را نسبت به کلاس I ارائه کند؟

شیار اتصال پپتید کلاس II در هر دو انتها باز است، بنابراین یک پپتید می‌تواند از شیار خارج شود و به آن اجازه می‌دهد تا قطعات بلندتری را نسبت به شیار بسته کلاس I در خود جای دهد.