Sejtfelszíni MHC-peptid komplex A T-SEJTEK MHC MOLEKULÁKAT HORDOZÓ ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEK JELENLÉTÉBEN A SEJTFELSZÍNEN MEGJELENŐ ANTIGÉN EREDETŰ PEPTID – MHC KOMPLEXEKET ISMERNEK FEL AZ ! ! Nincs T-sejt válasz T-sejt válasz T Sejtfelszíni MHC-peptid komplex oldott Ag Peptid antigének Sejtfelszíni natív Ag Sejt felszíni peptidek APC

! ! B sejt epitóp T sejt epitóp (B sejtek ismerik fel) fehérjék szénhidrátok lipidek DNS szteroidok stb. - mesterséges vegyület is lehet! szöveti vagy oldott (T sejtek ismerik fel) peptidek (8-23 aminosav) (szigorú méretbeli kötöttség!) APC által történő bemutatás szükséges (MHC)

I osztály 439 218 96 AZ MHC gének polimorfak MHC I esetében 3 egyenként polimorf fehérje íródik át , mind az anyai mind az apai allélok aktívak Minden egyed, minden magvas sejtje 6 féle MHCI molekulát fejez ki a sejtfelszínen és 12-20 féle MHCII-t 077-298-32------------------218-329-10 439 I osztály 218 HLA-C HLA-A 96 HLA-B HLA-B HLA-A HLA-C anyai apai

! Kintsétál Önkritika *i***é*** *n******a Influenza Lisztéria Egy adott (allotípusú) MHC sok különböző peptid megkötésére képes Az eltérő (allotípusú) MHC molekulák különböző peptideket képesek megkötni ! Kintsétál *i***é*** Önkritika *n******a Influenza Lisztéria Hotel Transylvania ahol a szörnyek lazulnak Boldogság sosem jár egyedül Démoni doboz Sammy nagy kalandja 2 A Burne hagyaték Vadállatok

Egy MHC molekula egy peptidet köt, a sejtfelszínen egy típusú MHC egy időben sok féle petidet prezentál. Vsz. csak néhány MHC mutatja be az immunválaszt kiváltó peptidet peptid fehérje Fehérje mennyiség nő, pl. vírus fertőzés peptid Az MHCk által nem bemutatott fehérjék

! A sejtfelszínen nem (alig) található üres, peptid nélküli MHC I A bekötődött peptid nem cserélődik le

AZ MHC KORLÁTOZÁS JELENSÉGE ! ! Egy adott T-sejt receptor egy adott MHC – peptid komplex felismerésére képes Ha ugyanaz az MHC egy másik peptidet köt, a T-sejt felismerés nem jön létre

! ! A TCR egyszerre ismeri fel az MHC-t és a peptidet

A PEPTIDKÖTŐ HELY GEOMETRIÁJA b2m a-lánc Peptid a-lánc b-lánc Peptid Az MHC-I molekula 8-10 aminosav hosszúságú peptideket köt Az MHC-II molekula >13 aminosav hosszúságú peptideket köt

ANTIGÉN PREZENTÁCIÓ

AZ EXOGÉN ÉS ENDOGÉN ANTIGÉNEK FELISMERÉSE ! ! Az endogén fehérjékből (saját, vírus, tumor) származó peptideket az I. típusú MHC molekulák kötik Citotoxikus, CD8+ T-sejtek ismerik fel Tc Th Az exogén fehérjékből származó peptideket (extracelluláris saját, patogén, allergén) a II. típusú MHC molekulák kötik A CD4+ helper T-sejtek ismerik fel CD8 CD4 MHCI MHCII Exogén Ag Endogén Ag

AZ ANTIGÉN BEMUTATÁS/PREZENTÁCIÓ ! AZ ANTIGÉN BEMUTATÁS/PREZENTÁCIÓ FELTÉTELEI MHC molekulák kifejeződése a sejtfelszínen Az antigének intracelluláris szintézise – citotoxikus T sejt válasz Fehérje antigének felvétele az extracelluláris térből – helper T sejt válasz A fehérje antigének intracelluláris denaturációja/feldolgozása a T-sejtek számára Az intracellulárisan feldolgozott fehérje antigének fragmentumai (peptidek) sejtfelszíni bemutatása az MHC molekulák által Az  TCR-ral rendelkező T limfociták a fehérje antigénekből származó peptidek és MHC molekulák által képzett sejtfelszíni komplexek felismerésére szakosodtak

Intracelluláris peptidek bemutatása az MHCI által MHCI minden magvas sejten megjelenik

! AZ I TÍPUSÚ MHC MOLEKULA TÉRSZERKEZETE Egy polimorf α lánc (immungolbulin domének) és egy nem polimorf β2 mikroglobulin PEPTID PEPTID 1 3 2 2m A peptid kötésért az α1 és α2 domének együttesen felelősek MINDEN MAGVAS SEJTEN KIFEJEZŐDIK

! T-sejtek jelenléte nem szükséges a peptidkötéshez Nem különbözteti meg a saját illetve idegen peptideket (mindent egyaránt prezentál-bemutat )

MHCI prezentációhoz szükséges folyamatok: 1, fehérjék lebomlás a citoplazmában 2a peptidek bejuttatása az endoplazmatikus retikulumba 2b MHC szintézis az endoplazmatikus retikulumban 3. peptid kötődés az MHCI-hez 4. Sejtfelszíni megjelenés

Proteaszóma fehérje ubiqutin oligopeptidek A sejt összes fehérjéje lebomolhat/lebomlik a proteaszómák által Az MHC molekulák a keletkező rövid peptideket kötik meg Az MHC felszínére a sejten belül kapcsolódnak a peptidek

Az MHC fehérjék szintézise is az ER-ban történik

(Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2)) A proteaszóma által termelt petidek az endoplazmatikus retikulumba kerülnek. ER membrán ER lumen Citoplazma ER membrane Lumen of ER Cytosol ATP-binding cassette (ABC) domén Hidrofób transzmembrán domén Proteaszóma által termelt citoplazmatikus peptid antigének TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide TAP-1 TAP-2 Peptide A transzporter 8 aminosavnál hosszabb, hidrofób C-terminálissal rendelkező peptideket pumpál be az ER-ba A peptid származhat saját vagy idegen fehérjéből (Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2))

! AZ ENDOGÉN ANTIGÉN BEMUTATÁSI ÚT Tc-sejt MHC-I + saját peptid Az endoplazmatikus retikulumban szintetizálódó MHCI itt kapcsolódik a peptiddel MHC-I + saját peptid MHC-I + Ag peptid α-lánc+β2m MHC+peptid NYITOTT ZÁRT Peptid SAJÁT ANTIGÉN α-lánc TAP1/2 gp96 calnexin FEHÉRJE SAJÁT ANTIGÉN Proteaszóma

A sejtfelszínen nem (alig) található üres, peptid nélküli MHC ! A sejtfelszínen nem (alig) található üres, peptid nélküli MHC A bekötődött peptid fixálta a konformációt, azaz nem cserélődik le a sejtfelszínen

MHC-I, proteaszóma komponensek,TAP mennyisége egyidejűleg szabályozott Pl. IFN --immunválasz -- általi koordinált kifejeződés Több MHCI-peptid komplex kerül ki a sejtfelszínre

Citotoxikus, CD8+ T-sejtek ismerik fel MHCI Minden magvas sejten megjelenik Az endogén fehérjékből (saját, vírus, tumor) származó peptideket az I. típusú MHC molekulák kötik Citotoxikus, CD8+ T-sejtek ismerik fel Tc CD8 MHCI Endogén Ag

Extracelluláris peptidek bemutatása az MHCII által

AZ II TÍPUSÚ MHC MOLEKULA TÉRSZERKEZETE ! Egy polimorf α lánc és egy szintén polimorf β lánc. (immungolbulin domének) 2 1 2 1 PEPTID PEPTIDE A peptid kötésért az α1 és β1 domének együttesen felelősek A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEKEN (DC, makrofág, B-sejt ) JELENIK MEG

! ! MHCII általi bemutatás csak a professzionális antigénprezentáló sejtek által. Ezen sejtek által (speciálisan,aktívan) felvett fehérjék kerülhetnek kapcsolatba az MHCII-vel Dendritikus sejt Makrofág B-sejt

! ! MHCII általi bemutatás: csak a professzionális antigénprezentáló sejtek által Extracelluláris antigének bemutatása CD4+ T sejteknek Helper (segítő) T -sejtek

! T-sejtek jelenléte nem szükséges a peptidkötéshez Nem különbözteti meg a saját illetve idegen peptideket (mindent egyaránt prezentál-bemutat ) A két prezentációs út egyszerre zajlik

! MHCII prezentációhoz szükséges folyamatok: 1, Külső (extracelluláris) antigének felvétele 2. MHCII védelem az ER-ben, hogy intracelluláris peptid ne kötődjön hozzá 3. Invariáns lánc peptid csere az endoszómában 4. Sejtfelszíni megjelenés

Endocitózis Korai endoszóma Késői endoszóma Fúzió a lizoszómával Kapcsolat a Golgival

Opszonizáció!!!

! ! OPSZONIZÁLÁS Megkönnyíti a patogén felismerését a természetes immunrendszer sejteinek Befolyásolja a válaszreakciót. OPSZONINNAL OPSZONIN NÉLKÜL Legfőbb opszoninok: Ellenanyag Komplement fragmensek Akut fázis fehérjék IDŐ IDŐ fagocitózis Fc vagy komplement receptor fagocitózis

Fagocitózis 1.Kemotaxis, patogénhez kapcsolódás 2. Bekebelezés 3. Fagoszóma formálás 4. Fagoszóma lizoszóma fúzió– fagolizoszóma 5. A mikróba enzimatikus emésztése

! ! Fagocitózisra képes sejtek Hivatásos antigén prezentáló sejtek Makrofágok Dendrtitikus sejtek Neutrofil granulociták Hivatásos antigén prezentáló sejtek Makrofágok Dendrtitikus sejtek B-limfociták Nem fagocita Csak receptor mediált endocitózis Nem prezentál MHCII-n keresztül 34

AZ EXOGÉN ANTIGÉN BEMUTATÁSI ÚT Th-sejt MHC-II + Ag peptid MHC-II + saját peptid ZÁRT NYITOTT Ii+αβ CLIP DMA/B Az MHCII az invariáns lánc kötődésének köszönhetően az endoszómákba kerül, (az ER-ból) Az endoszómában hasítódik az invariáns lánc Az endoszomális DMA/B az invariáns lánc maradékát (CLIP) más peptidre cseréli

Az endoszómában az Ii hasad A HLA-DM segítségével a Ii maradék CLIP hasított petidekre hasad ! MHCII szintézis az ER-ben Ii nélköl nincs stabil α β lánc dimer MHCII Ii –komplex transzportja vezikulumokba c Az MHCII-peptid komplex transzportja a membránba MHCII expresszió, bemutatás a sejtfelszínen

INVARIÁNS LÁNC (Ii) funciói: Chaperon – konformáció Peptidkötőhely gátlása Szállító/visszatartó molekula

A CD4+ helper T-sejtek ismerik fel MHCII Professzionális prezentáló sejtek! DC Makrofág B-sejt ! ! Th Az exogén fehérjékből származó peptideket (extracelluláris saját, patogén, allergén) a II. típusú MHC molekulák kötik A CD4+ helper T-sejtek ismerik fel CD4 MHCII Exogén Ag

Professzionális antigén prezentáló sejtek ANTIGEN ÁTALAKÍTÁS ÉS BEMUTATÁS !   MHC I Minden magvas sejt MHC II Professzionális antigén prezentáló sejtek Kötött peptid forrás saját vagy idegen fehérjék méret 8-10 aminosav 13-25 aminosav természetes citoplazmatikus és magi fehérjék ~70% MHC eredetű, membrán- és extra- celluláris fehérjék Peptid képződés helye citoplazma vezikulumok endo/lizoszóma MHC transzport nincs Ii - irányít, visszatart ER vezikuláris rendszer speciális vezikulum CIIV MHC - peptide kölcsönhatás Helye ER speciális vezikulum, CIIV MHC - peptid komplexek a sejtfelszínen stabil komplexek a sejt belső környezetét tükrözik stabil complexek a sejt külső környezetét tükrözik

AZ I ÉS II TÍPUSÚ MHC MOLEKULÁK KIFEJEZŐDÉSÉNEK SZABÁLYOZÁSA IFNγ IFNγR A II típusú immun IFNγ fokozza az MHC expressziót Gyulladási citokinek és IFNγ hatására az MHC II expresszió egyes szöveti sejteken (endotél, asztrocita, mikroglia) is kiváltható Co-ordinated upregulation of MHC-I, TAP, LMP and MHC-II, DM, Ii

Antigén felfétel Antigén feldolgozás MHC szintézis MHC-peptid kapcsolat

AZ EXOGÉN ÉS ENDOGÉN ANTIGÉNEK FELISMERÉSE ! ! Tc Th CD8 CD4 Exogén Ag Endogén Ag MHCI MHCII A CD8 illetve CD4 a nem polimorf α3 illetve β2 doménhez kapcsolódik

! AZ MHC FUNKCIÓI Az immunológiai saját meghatározása Saját MHC + saját peptid – egyedekként változó MHC és saját peptid Az immunológiailag idegen meghatározása Saját MHC + idegen peptid – egyedekként változó MHC és idegen peptid Saját fehérjékből származó peptidek prezentálása – immunológiai saját folyamatos megjelenítése Antigénből származó peptidek prezentálása – idegen/megváltozott saját felismerése Allogén válasz idegen MHC-val szembeni válasz (transzplantáció) Az MHC által korlátozott T-sejt felismerés következménye Az NK sejt felismerés célpontja