Antijen İşleme: Proteazomal ve Endozomal Yollar
Antijen işleme, bütün haldeki proteinleri MHC moleküllerinin sergilediği kısa peptitlere dönüştüren hücresel olaylar dizisidir. İki ana yol paralel olarak işlemektedir: MHC sınıf I'i sağlayan sitozolik, proteazom bağımlı bir yol ve MHC sınıf II'yi sağlayan endozomal, proteaz bağımlı bir yol bulunmaktadır. Üçüncü bir yol olan çapraz sunum (cross-presentation), bazı hücrelerin hücre dışı antijenleri sınıf I üzerine yüklemesine olanak tanımaktadır. Bu yollar birlikte, bağışıklık sisteminin hangi peptitleri tanıdığını belirlemektedir.
Tanım
Antijen işleme, proteinleri peptitlere parçalayan ve T hücrelerine yüzeyde sunulmak üzere MHC sınıf I'e (başlıca sitozolik proteazom-TAP yolu aracılığıyla) veya MHC sınıf II'ye (endozomal yol aracılığıyla) ulaştıran proteolitik ve trafik düzenleyici mekanizmadır.
Kapsam
Bu konu, sınıf I peptitlerinin proteazomal üretimini ve TAP bağımlı taşınımını, sınıf II peptitlerinin endozomal yıkımını ve HLA-DM destekli yüklenmesini ve çapraz sunum (cross-presentation) kavramını kapsamaktadır. Bu, hücre biyolojisi üzerine bir referans materyal olup klinik rehberlik sağlamamaktadır.
Temel sorular
- Proteazom, MHC sınıf I için peptitleri nasıl üretir ve TAP bunları endoplazmik retikuluma nasıl taşır?
- Endozomal proteazlar ve HLA-DM, MHC sınıf II'yi yüklemek için nasıl kullanılır?
- Çapraz sunum (cross-presentation) nedir ve neden önemlidir?
- İki yol, öz ve yabancı antijenleri sınıf I ve sınıf II arasında nasıl bölüştürür?
Anahtar kavramlar
- Proteazom ve immünoproteazom
- Antijen işleme ile ilişkili taşıyıcı (TAP)
- Peptit yükleme kompleksi (Peptide-loading complex)
- Endozomal ve lizozomal proteazlar
- Değişmez zincir, CLIP ve HLA-DM
- Çapraz sunum (Cross-presentation)
- Sitozolik ve endozomal bölüşüm
Mekanizmalar
Sınıf I (endojen) yolakta, sitozolik proteinler proteazom tarafından parçalanmakta, peptitler TAP tarafından endoplazmik retikuluma pompalanmakta, aminopeptidazlar tarafından kırpılmakta ve peptit yükleme kompleksi (peptide-loading complex) yardımıyla sınıf I üzerine yüklenmektedir. Sınıf II (eksojen) yolakta, endositoz veya fagositoz ile yakalanan proteinler asidik endozomal ve lizozomal kompartmanlarda parçalanmaktadır; buraya ulaştırılan sınıf II molekülleri, HLA-DM'nin etkisi altında değişmez zincir kalıntısı CLIP'i bırakmakta ve antijenik peptitleri edinmektedir. Çapraz sunum (cross-presentation), bazı antijen sunan hücrelerin, özellikle bazı dendritik hücrelerin, eksojen antijeni sınıf I yoluna yönlendirmesine olanak tanımaktadır; bu durum, sunan hücrenin kendisinin sentezlemediği materyallere karşı sitotoksik yanıtların başlatılması için önemlidir. Derlemeler, bu yolları ve düzenlenmelerini bütünleşik bir şekilde ele almaktadır.
Klinik önem
Antijen işleme yolları, virüslere, tümörlere ve aşılara karşı bağışıklık yanıtlarını şekillendirmekte olup, viral immün kaçış stratejilerinin hedefleri arasında yer almakta ve immünoterapi tasarımında önem taşımaktadır. Bu madde, hücresel mekanizmaları eğitim amaçlı tanımlamakta olup, bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Yol açıklamaları, klinik kılavuzlardan ziyade, yerleşik hücre biyolojisini özetleyen hakemli immünoloji derlemelerine dayanmaktadır.
Tarihçe
Yirminci yüzyılın sonlarında, MHC moleküllerinin bütün antijen yerine işlenmiş peptitleri sunduğunun anlaşılması, antijen tanıma kavramını yeniden şekillendirmiştir. Proteazomun rolünün ve TAP'ın keşfi, sınıf I peptitlerinin nasıl üretildiğini ve ulaştırıldığını açıklarken, değişmez zincir ve HLA-DM üzerindeki çalışmalar endozomal sınıf II yolunu aydınlatmıştır. Çapraz sunum (cross-presentation) daha sonra özelleşmiş antijen sunan hücrelerin ayrı bir yeteneği olarak kabul edilmiş ve derlemeler artık bu yolları bütünleşik bir sistem olarak ele almaktadır.
Öne çıkan isimler
- Peter Cresswell
- Jacques Neefjes
- Paul Roche
İlgili konular
Temel eserler
- blum-2013
- neefjes-2011
- roche-2015
Sıkça sorulan sorular
- Sınıf I ve sınıf II işleme yolları arasındaki fark nedir?
- Sınıf I yolu, hücre içindeki proteinleri proteazom kullanarak parçalar ve peptitleri endoplazmik retikuluma yüklerken, sınıf II yolu hücre dışından endozomlar aracılığıyla alınan proteinleri parçalar ve peptitleri orada yükler.
- Çapraz sunum (cross-presentation) nedir?
- Çapraz sunum (cross-presentation), belirli antijen sunan hücrelerin dışarıdan alınan antijenleri MHC sınıf I üzerine yükleme yeteneğidir; bu, hücrenin kendisinin üretmediği materyallere karşı sitotoksik CD8+ T hücrelerini aktive etmelerini sağlar.