AZ MHC MOLEKULÁK BIOLÓGIAI FUNKCIÓJA. THE STRUCTURE OF MHC GENE PRODUCTS 33  2m 22 11 11 22 22 11  1  2  3  1  2  1  2  3 and 

Az előadások a következő témára: "AZ MHC MOLEKULÁK BIOLÓGIAI FUNKCIÓJA. THE STRUCTURE OF MHC GENE PRODUCTS 33  2m 22 11 11 22 22 11  1  2  3  1  2  1  2  3 and "— Előadás másolata:

1 AZ MHC MOLEKULÁK BIOLÓGIAI FUNKCIÓJA

2 THE STRUCTURE OF MHC GENE PRODUCTS 33  2m 22 11 11 22 22 11  1  2  3  1  2  1  2  3 and  2m Ig supergene family  2 and  2

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

4 PEPTID 11 33 22 2m2m AZ I TÍPUSÚ MHC MOLEKULA TÉRSZERKEZETE MINDEN MAGVAS SEJTEN KIFEJEZŐDIK

5 22 11 22 11 PEPTID PEPTIDE A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEKEN JELENIK MEG MÁS SEJTEKEN IS INDUKÁLHATÓ (endotél, mikroglia, asztocita) AZ II TÍPUSÚ MHC MOLEKULA TÉRSZERKEZETE

6 AZ I TÍPUSÚ MHC MOLEKULA PEPTID KÖTŐ HELYE

7 PEPTID AZ II TÍPUSÚ MHC MOLEKULA PEPTID KÖTŐ HELYE

8 11 33 22 2m2m 22 11 22 11 Az allélikus polimorfizmus a peptid kötő helyre koncentrálódik Az MHC polimorfizmus befolyásolja a peptid kötő képességet Az allelikus vairánsok 20 aminosavban is eltérhetnek Class II (HLA-DR) Class I

9 Az MHC-I molekula 8-10 aminosav hosszúságú peptideket köt A PEPTIDKÖTŐ HELY GEOMETRIÁJA  m  -lánc Peptid  -lánc  -lánc Peptid Az MHC-II molekula >13 aminosav hosszúságú peptideket köt

10 DPB1*01011 TAC GCG CGC TTC GAC AGC GAC GTG GGG GAG TTC CGG GCG GTG ACG GAG CTG GGG CGG CCT GCT GCG GAG TAC TGG AAC AGC CAG AAG GAC ATC CTG GAG GAG DPB1*01012 --- --- --- --- --- --- --- --- --A --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*02012 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*02013 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AC -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0202 CT- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0301 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*0401 -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0402 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0501 CT- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0601 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*0801 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*0901 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*1001 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*11011 --- --- --- --- --- --- --- --- --A --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*11012 --- --- --- --- --- --- --- --- --A --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*1301 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*1401 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*1501 --- --- --- --- --- --- --- --- --A --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*1601 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*1701 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*1801 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*1901 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*20011 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*20012 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --C --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*2101 CT- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*2201 CT- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*2301 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*2401 -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -AG --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*2501 -T- -T- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- DPB1*26011 --- --- --- --- --- --- --- --- --A --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DPB1*26012 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 30 HLA-DP  allél szekvenciája a 204 és 290 nukleotidok (35-68 aminosavak) közötti szakaszon A polimorfizmus a legtöbb esetben pont mutáció következménye Y-F A-V Silent A-D A-E E-A I-L A polimorf nukleotidok a peptidkötő helyhez tartoznak

11 A PEPTIDKÖTŐ HELY SZERKEZETE P2 és P9 nagy hidrofób zsebbe illeszkednek A „törzs” régió aminosav oldalláncai egyenletesen elosztott zsebekbe illeszkednek

12 A peptidek leoldhatók az MHC molekulákról Savval eluált peptidek Stabil MHC-peptid komplexek izolálása Peptid szeparálás és szekvenálás „üres” MHC molekulák

13 Az MHC molekulákról leoldott peptidek eltérő szekvenciákkal rendelkeznek de közös motívumokat tartalmaznak Egy adott MHC I molekulához kötődő peptidek állandó aminosav mintázatot mutatnak PEIYSFH I AVTYKQT L PSAYSIK I RTRYTQLV NC Nem azonosak de hasonlók Y & F aromás V, L & I hidrofób A horgonyzó aminosavak oldalláncai a zsebekbe illeszkednek SIIFNEKL APGYNPAL RGYYVQQL Az eltérő MHC molekulák különböző konzervált aminosav mintázattal rendelkező peptideket képesek megkötni A közös szekvencia részlet a MOTIF A sok peptidre jellemző közös aminosavak illeszkednek az MHC molekula szerkezetéhez HORGONYZÓ AMINOSAVAK

14 AZ MHC MOLEKULÁK SAJÁT VAGY ANTIGÉN EREDETŰ PEPTIDEKET KÖTVE JELENNEK MEG A SEJTFELSZÍNEN B-sejt, makrofág, dendritikus sejt Vese epitél sejt Máj sejt Bemutatják a sejt belső környezetét Bemutatják a sejt belső és külső környezetét I. típusú MHC A citoszólból és a sejtmagból származó adott méretű peptidek II. típusú MHC Membrán fehérjékből és az MHC molekulákból (70%) származó peptidek

15 AZ MHC ALLOTÍPUSOK KOMBINÁCIÓJA A POPULÁCIÓBAN ÉS AZ EGYEDBEN 1. EGYED 2. EGYED * * *

16 Mi az előnye az MHC típusok sokféleségének? A patogén mikroorganizmusok osztódása lényegesen gyorsabb, mint az emberi reprodukció Adott idő alatt a patogén gének sokkal gyakrabban mutálódnak, mint az emberi gének és ezáltal gyakran kikerülhetik az MHC gének változásait Az MHC típusok száma korlátozott A patogének flexibilitásával szemben A populációban minden MHC típus sok variánst hoz létre Ezek a variánsok nem feltétlenül nyújtanak védelmet minden egyed számára, de védik a populációt a kihalástól

17 A FERTŐZÉSEK KIMENETELE EGY ÉS TÖBB POLIMORF MHC GÉN ESETÉN v Példa: Ha csak egyféle MHC molekula (MHC X) lenne a populációban A populációt a kihalás fenyegetné A patogén kikerüli az MHC X általi felismerést MHC XX Többféle MHC-Gén v v v v v v v v v v v v vvv v v v v v v v v v A populáció védett V – vírus fertőzés által okozott kár

18 AZ MHC FUNKCIÓI KLASSZIKUS MHC GÉN TERMÉKEK –Saját fehérjékből származó peptidek prezentálása – immunológiai saját folyamatos megjelenítése –Az immunológiai saját meghatározása Saját MHC + saját peptid – egyedekként változó MHC és saját peptid –Antigénből származó peptidek prezentálása – idegen/megváltozott saját felismerése –Az immunológiailag idegen meghatározása Saját MHC + idegen peptid – egyedekként változó MHC és idegen peptid –Allogén válasz idegen MHC-val szembeni válasz (transzplantáció) Az MHC által korlátozott T-sejt felismerés következménye –A T-limfociták differenciációja és szelekciója a tímuszban –A T-limfociták életben tartása a periférián –Az NK sejt felismerés célpontja NEM KLASSZIKUS MHC GÉNEK –Specializált funkciók A KLASSZIKUS MHC GÉNEKKEL SZERKEZETI ROKONSÁGOT MUTATÓ FEHÉRJÉK

19 Klasszikus MHC gének POLIMORF HLA – Human Leukocyte Antigen rendszer HLA –A,B, C I osztály MINDEN MAGVAS SEJTEN HLA – DR, DP, DQII osztály HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEKEN Nem- klasszikus MHC gének E, G, F 6 kromoszóma rövid karjaMHC 15 kromoszóma  2m AZ MHC GÉNEK ELHELYEZKEDÉSE III osztály

20 AZ MHC EGYÉB GÉNJEI (nem klasszikus) nem polimorf Ib MHC gének I típusú,  2 mikroglobulinnal asszociált MHC szerű molekulák Korlátozott szöveti kifejeződés HLA-G trofoblaszt, kapcsolódik a CD94 NK-sejt receptorhoz, gátolja a magzat és tumorok NK-sejt általi pusztítását HLA-E bizonyos sejtek membránján, HLA-A, B, C gének szignál szekvenciáját köti, kapcsolódik a CD94 NK-sejt receptorhoz HLA-F magzati máj, eozinofil felszín, ismeretlen funkció MHC II régió Az antigén feldolgozásban szereplő géneket kódolnak HLA-DM  HLA-DO  hivatásos APC-ben Proteaszóma komponensek (LMP-2 és 7), peptid transzporterek (TAP-1 és 2) Sok pseudogén MHC III régió Komplement fehérjék kódolása C4A és C4B, C2 és B FAKTOR TUMOR NEKRÓZIS FAKTOR-  Immunológiailag irreleváns gének 21-hidroxiláz, RNA helikáz, kazein kináz hősokk fehérje 70, szialidáz