Immunológiai szinapszis

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 29-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Az immunológiai szinapszis egy antigénprezentáló sejt ( célsejt ) és egy limfocita , például egy T/B-limfocita (T-sejt) vagy egy természetes gyilkos (NK-sejt ) közötti érintkezés  . Ez a kontaktus az idegrendszerben lévő szinapszisról kapta a nevét , amelyhez szerkezetileg hasonló [1] . Az immunológiai szinapszis a T-sejt aktiválásban részt vevő molekulákból áll [2] . Néha egy immunológiai szinapszist szupramolekuláris aktivációs klaszternek ( SMAC ) neveznek [3] .  

Szerkezet

Az immunológiai szinapszis koncentrikus gyűrűkből áll, amelyek mindegyike egymástól elválasztott fehérjecsoportokból áll . Három zónája van:

Kimutatták, hogy a koncentrikus gyűrűk leírt modellje nem minden immunológiai szinapszisban fordul elő. Például a T-sejt és a dendritesejt közötti szinapszis eltérő módon szerveződik [8] [9] .

Funkciók

Az immunológiai szinapszis fő funkciói közé tartozik a limfocita aktiváció szabályozása [10] , a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) és egy antigén fragmentum átvitele egy antigénprezentáló sejtből a limfocitákba [10] , valamint a citokinek irányított szekréciójának biztosítása. vagy a litikus granulátum tartalma [10] . Kimutatták, hogy az immunológiai szinapszis és a primer csilló nagyon hasonló szerveződési mintázatot mutat az aktin citoszkeletonban , ráadásul mindkét esetben a centroszóma a struktúra (immunológiai szinapszis vagy primer csilló) felé irányul, és munkájuk a ugyanazon transzportmolekulák használata, köztük az IFT20 , Rab8, Rab11. Az immunológiai szinapszis és a primer csilló szerkezeti és funkcionális homológiájának alapjait aktívan tanulmányozzák [11] [12] .

Oktatás

Ha egy antigénprezentáló sejt és egy T-sejt között kontaktus jön létre, a T-sejt p-SMAC régiójából származó LFA-1 és az antigénprezentáló sejten lévő nem specifikus adhéziós molekulák , mint például az ICAM-1 vagy ICAM-2 az első egymásra hat. Miután létrejött a kapcsolat az antigénprezentáló sejt és a T-sejt között, a T-sejt elkezdhet kinyúlni a pszeudopodiákból , és felhasználhatja azokat az antigénprezentáló sejt felszínének „pásztázására” egy specifikus MHC:antigén komplex keresése érdekében [13]. ] [14] .

A tulajdonképpeni immunológiai szinapszis kialakulása akkor kezdődik, amikor a T-sejt-receptor (TCR) az MHC:antigén komplexhez kötődik az antigénprezentáló sejt felszínén, majd aktiváló jelátviteli útvonalak indulnak el a T-sejtben . Ezen jelátviteli utak hatására a T-sejt polarizálódik, mivel a centroszóma a jövőbeni immunológiai szinapszis felé orientálódik. A szimmetrikus aktináramlások a kialakuló p-SNAP gyűrűhöz rohannak. Az aktin felhalmozódását és polarizációját elősegítik a TCR/ CD3 és az integrinek és a kis GTPázok , például a Rac1 és a Cdc42 közötti kölcsönhatások . Ezek a kölcsönhatások aktiválják a WAVE-t (Scar), HSP300-at, ABL2 -t , SRA1 -et , NAP1-et és más fehérjéket tartalmazó nagy multimolekuláris komplexeket, így azok kölcsönhatásba lépnek az Arp2/3 komplexszel , amely közvetlenül stimulálja az aktin polimerizációját . A felhalmozódott és átrendeződött aktin elősegíti a T-sejt-receptorok és integrinek csoportosulását. Így az immunológiai szinapszis kialakulása pozitív visszacsatolási mechanizmus révén önfenntartó [1] .

A CD4+ ( T-helperek ) és CD8 + T-sejtek ( T-killerek ) némi eltérést mutathatnak az immunológiai szinapszisok képződésében. Így a CD8+ T-sejtek gyorsabban képeznek szinapszisokat, mert céljuk a patogén sejtek gyors elpusztítása. Az immunológiai szinapszis kialakulása azonban összesen akár 6 órát is igénybe vehet [13] [1] .

A CD8+ T-sejtek szinapszis képződése a citolitikus enzimek szekréciója miatt az immunológiai szinapszisban partnereik pusztulásához vezet . A CD8+ T-sejtek perforinokkal , granzimekkel , lizoszómális hidrolázokkal , például katepszinekkel B , D és β-hexózaminidázzal, valamint más citolitikus effektor fehérjékkel töltött specifikus lítikus granulátumokat tartalmaznak. A célsejtbe való bejutást követően ezek a fehérjék apoptózist indukálnak abban [15] . A célsejt elpusztításának hatékonysága a TCR-ből érkező jel erősségétől függ. A TCR gyenge vagy rövid távú jele után is a mikrotubulus szervező központ (MTOC) az immunológiai szinapszis felé polarizálódik, de a litikus granulátum tartalma nem szabadul fel, így a célsejt nem pusztul el [16] .

A CD8+ T-sejtek mellett citolitikus tulajdonságokkal rendelkező immunológiai szinapszisok alkotnak NK-sejteket. Először is, az NK sejt felszínén lévő CD2 fehérje felismeri a CD15 szénhidrát fragmentumot a célsejt felszínén. Ha a gátló receptor NK-sejtek felismerik az antigénjüket a célsejten, az immunológiai szinapszisképződés további lépései elnyomódnak [17] . Ha nincsenek gátló szignálok, akkor az NK-sejtek és a célsejtek közötti további kölcsönhatások (például CD96 és CD155 ) hozzájárulnak az LFA-1 és a MAC1 közötti erős kötések kialakulásához [18] . Miután két sejt között létrejött a kapcsolat, az NK-sejtek perforinokat, granzimeket és más lítikus enzimeket tartalmazó lítikus granulumai mikrotubulusok mentén a centroszómába, amely szintén az immunológiai szinapszisba kerül. Továbbá a granulátum tartalma felszabadul, és a SNARE fehérjéket tartalmazó vezikulák részeként eljut a célsejtbe [19] .

Tanulmánytörténet

A T-sejtekben lévő immunológiai szinapszist Abraham Kupfer fedezte fel a denveri Nemzeti Zsidó Egészségügyi Központban az 1990-es években. Az "immunológiai szinapszis" kifejezést Michael Dustin találta ki, aki részletesen leírta az új struktúrákat. Daniel Davis és Jack Strominger körülbelül ugyanabban az időben írt le immunológiai szinapszisokat NK-sejtekben [20] .

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 Ortega-Carrion A. , Vicente-Manzanares M. Concerning immune synapses: a spatiotemporal timeline.  (angol)  // F1000Research. - 2016. - Kt. 5 . — PMID 27092248 .
  2. Mi a jelentősége az immunológiai szinapszisnak? . Letöltve: 2020. április 1. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 23.
  3. 1 2 Monks CR , Freiberg BA , Kupfer H. , Sciaky N. , Kupfer A. Szupramolekuláris aktivációs klaszterek háromdimenziós szegregációja T-sejtekben.  (angol)  // Természet. - 1998. - szeptember 3. ( 395. évf. , 6697. sz.). - 82-86 . o . - doi : 10.1038/25764 . — PMID 9738502 .
  4. Monks CR , Kupfer H. , Tamir I. , Barlow A. , Kupfer A. A protein kinase C-theta szelektív modulációja a T-sejt aktiváció során.  (angol)  // Természet. - 1997. - január 2. ( 385. évf. , 6611. sz.). - 83-86 . o . - doi : 10.1038/385083a0 . — PMID 8985252 .
  5. Lee KH , Holdorf AD , Dustin ML , Chan AC , Allen PM , Shaw AS A T-sejt-receptor jelátvitel megelőzi az immunológiai szinapszis kialakulását.  (angol)  // Tudomány (New York, NY). - 2002. - február 22. ( 295. évf. , 5559. sz.). - P. 1539-1542 . - doi : 10.1126/tudomány.1067710 . — PMID 11859198 .
  6. Delon J. , Kaibuchi K. , Germain RN A CD43 kizárását az immunológiai szinapszisból a citoszkeletális adapter moezin foszforiláció által szabályozott áthelyezése közvetíti.  (angol)  // Immunity. - 2001. - november ( 15. évf. , 5. sz.). - P. 691-701 . - doi : 10.1016/s1074-7613(01)00231-x . — PMID 11728332 .
  7. Freiberg BA , Kupfer H. , Maslanik W. , Delli J. , Kappler J. , Zaller DM , Kupfer A. Staging and resetting T cell activation in SMACs.  (angol)  // Természet Immunológia. - 2002. - október ( 3. évf. , 10. sz.). - P. 911-917 . doi : 10.1038 / ni836 . — PMID 12244310 .
  8. Tseng SY , Waite JC , Liu M. , Vardhana S. , Dustin ML T sejt-dendritesejtes immunológiai szinapszisok TCR-függő CD28-CD80 klasztereket tartalmaznak, amelyek protein kináz C thétát toboroznak.  (angol)  // Journal Of Immunology (Baltimore, Md.: 1950). - 2008. - október 1. ( 181. évf. , 7. sz.). - P. 4852-4863 . - doi : 10.4049/jimmunol.181.7.4852 . — PMID 18802089 .
  9. Brossard C. , Feuillet V. , Schmitt A. , Randriamampita C. , Romao M. , Raposo G. , Trautmann A. A T sejt multifokális szerkezete - dendritikus sejt szinapszis.  (angol)  // European Journal Of Immunology. - 2005. - június ( 35. évf. , 6. sz.). - P. 1741-1753 . - doi : 10.1002/eji.200425857 . — PMID 15909310 .
  10. 1 2 3 Davis DM , Dustin ML Mi az immunológiai szinapszis jelentősége?  (angol)  // Trends In Immunology. - 2004. - június ( 25. évf. , 6. sz.). - P. 323-327 . - doi : 10.1016/j.it.2004.03.007 . — PMID 15145322 .
  11. Finetti F. , Baldari CT A jelzések felosztása hólyagos forgalommal: az immunszinapszis és az elsődleges csilló közös épületterve.  (angol)  // Immunological Reviews. - 2013. - január ( 251. évf. , 1. sz.). - 97-112 . o . - doi : 10.1111/imr.12018 . — PMID 23278743 .
  12. Finetti F. , Paccani SR , Riparbelli MG , Giacomello E. , Perinetti G. , Pazour GJ , Rosenbaum JL , Baldari CT Intraflagelláris transzport szükséges a TCR/CD3 komplex polarizált újrahasznosításához az immunszinapszisba.  (angol)  // Nature Cell Biology. - 2009. - november ( 11. évf., 11. sz . ). - P. 1332-1339 . - doi : 10.1038/ncb1977 . — PMID 19855387 .
  13. ↑ 1 2 Xie J. , Tato CM , Davis MM Hogyan beszél az immunrendszer önmagához: a szinapszisok változatos szerepe.  (angol)  // Immunological Reviews. - 2013. - január ( 251. évf. , 1. sz.). - 65-79 . o . - doi : 10.1111/imr.12017 . — PMID 23278741 .
  14. Murphy, Kenneth M. Janeway Immunobiology  . — Taylor & Francis Group , 2011. — ISBN 9781136665219 .
  15. Jenkins MR , Griffiths GM A citotoxikus T-sejtek szinapszisa és citolitikus gépezete.  (angol)  // Current Opinion In Immunology. - 2010. - június ( 22. évf. , 3. sz.). - P. 308-313 . - doi : 10.1016/j.coi.2010.02.008 . — PMID 20226643 .
  16. Jenkins MR , Tsun A. , Stinchcombe JC , Griffiths GM A T-sejt-receptor jel erőssége szabályozza a citotoxikus gépezet polarizációját az immunológiai szinapszis felé.  (angol)  // Immunity. - 2009. - október 16. ( 31. évf. , 4. sz.). - P. 621-631 . - doi : 10.1016/j.immuni.2009.08.024 . — PMID 19833087 .
  17. Orange JS A litikus NK-sejt immunológiai szinapszis kialakulása és működése.  (angol)  // Nature Reviews. Immunológia. - 2008. - Szeptember ( 8. évf. , 9. sz.). - P. 713-725 . - doi : 10.1038/nri2381 . — PMID 19172692 .
  18. Martinet L. , Smyth MJ A természetes ölősejtek aktiválásának egyensúlya párosított receptorokon keresztül.  (angol)  // Nature Reviews. Immunológia. - 2015. - április ( 15. évf. , 4. sz.). - P. 243-254 . - doi : 10.1038/nri3799 . — PMID 25743219 .
  19. Stow JL , Manderson AP , Murray RZ SNARE immunitás: a SNARE-k szerepe az immunrendszerben.  (angol)  // Nature Reviews. Immunológia. - 2006. - December ( 6. évf. , 12. sz.). - P. 919-929 . - doi : 10.1038/nri1980 . — PMID 17124513 .
  20. Davis DM , Chiu I. , Fassett M. , Cohen GB , Mandelboim O. , Strominger JL Az emberi természetes gyilkos sejtes immunszinapszis.  (angol)  // Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye. - 1999. - december 21. ( 96. évf. , 26. sz.). - P. 15062-15067 . - doi : 10.1073/pnas.96.26.15062 . — PMID 10611338 .