Активація т -лімфоцитів

Зрілі Т-лімфоцити, які покидають тимус, приймають фенотип так званих клітин у стані спокою і називаються «незайманими» лімфоцитами (naїve lymphocytes- спорідненість з українською мовою- Ї). Цей контакт пов’язаний з розпізнаванням ряду сигналів, про що ми говорили перед цим, але нагадаю:

1. від TCR рецептора, що розпізнав антиген, представлений антигенпрезентуючою клітиною (АПК). ДИВ ПОПЕРЕДНЮ ЛЕКЦІЮ - БУДОВА І ФУНКЦІЇ TCR ТА ВCR ТА МОЛЕКУЛ МНС.

2. від корецепторів -молекул CD 4 (CD 4 ⁺= Т-лімфоцити-хелпери= розпізнавання антигену в контексті з молекулами МНС II класу= презентація екзогенних антигенів) та CD 8 (CD 8⁺= Т-лімфоцити-кілери=цитотоксичні Т-лімфоцити -ЦТЛ=супресорні Т-лімфоцити= розпізнавання антигену в контексті з молекулами МНС I+ класу). Головні функції корецепторів: а) зв’язування з найближчими до мембран АПК надклітинними ділянками МНС ; б) їх цитоплазматичний домен зв’язується з тирозиновими протеїнкіназами родини Src (Lck), притягуючи їх до Т-клітинного рецептора.

3. Від костимуляторних молекул;

4. цитокінів, які стимулюють "експресію" костимуляторних молекул. ДИВ КІНЕЦЬ ЛЕКЦІЇ

Місцем активації Т-лімфоцитів є периферичні лімфатичні органи (наприклад, лімфатичні вузли), куди лімфоцити проникають через судини з високим ендотелієм. Там знаходяться АПК, але першим контактом Т-лімфоцитів з останніми є взаємодія між собою їх молекул адгезії (ІCAM-1/2 на АПК - LFA-1 на Т-лімфоцитах та LFA-3 на АПК - CD 2 на Т-лімфоцитах.). Сила зв’язку цих молекул є порівняно малою, проте достатньою для того, щоб TCR міг розпізнати специфічні антигенні детермінанти в контексті МНС антигенпрезентуючих клітин. Якщо розпізнавання специфічного антигену не відбулося (рис.1, А), лімфоцит відлучається від АПК, зберігаючи фенотип непроліферуючого лімфоцита.

Насьогодні постулюється, що сигналінг ініціюється кластеризацією рецепторів за рахунок перехресного зв’язування полівалентних антигенів.

Рис. 1. Нормальна активація Т-лімфоцита СD4⁺ вимагає отримання від антигенпрезентуючої клітини (АРС) щонайменше двох незалежних сигналів, переданих через ТСR (перший сигнал) та костимулюючі молекули (другий сигнал). А. Відсутність передачі сигналу через ТСR не призводить до тривалих змін у лімфоциті. В. Розпізнавання антигену без нормальної костимуляції призводить до стану анергії. С. Розпі­знавання антигену з одночасною костимуляцією через шлях СD28-СD80/СD86 призводить до активації Т-лімфоцита. Аналогічні явища відбуваються при активації лімфоцитів СD8⁺ за участю молекули МНС І класу та молекули СD8

Процеси проліферації і диференціації, так і апоптозу, що реалізуються у клітині за участі каскадних біохімічних реакцій, ведуть до активації певних транскрипційних факторів, черговість стимуляції і співвідношення яких визначають подальшу долю клітини.

Для активації лімфоцитів необхідно, щоб у результаті стимуляції рецепторів активувалися принаймні три головних транскрипційних фактори — NF-AT (від англ. nuclear factor of activated T-cells -ядерний фактор активованих Т-клітин), NF-кВ (від англ. nuclear factor for K-chain expression in B-cells — ядерний фактор, необхідний для експресії k-ланцюга імуноґлобулінів у В-клітипах) та АР-1.

NF-AT активується в кінці фосфатидил-інозитидного шляху з залученням специфічних фосфатаз: ліганд/рецептор → кінази родини Src→ кінази родини Syk/Zap-70→адапторні білки→ фосфоліпаза Сγ→ІФ3→Са 2+↑→кальмодулін активує серин-треонін фосфатазу кальциневрин→дефосфорилювання транскрипційного фактору NF-AT, який після транслокації до ядра активує певні гени, що приводить кінець кінцем до клітинної проліферації та диференціації.

NF-кВ — активується в кінці фосфатидил-інозитидного шляху з залученням специфічних протеїнкіназ: ліганд/рецептор→ кінази родини Src→ кінази родини Syk/Zap-70→адапторні білки→ фосфоліпаза Сγ→ДАГ→ протеїнкіназа PK C θ → NF-кВ →транслокація до ядра з активацією певних генів, що приводить кінець кінцем до клітинної проліферації та диференціації.

Транскрипційний фактор NF-кВ також фосфорилюється протеїнкіназою PKB/AKT, активується і стимулює ген білка А1/Bfl1, що належить до родини Bcl-2 білків- антиапопоптичних, які входять до складу мітохондріальних мембран і закривають (блокують) канали мх мембран. Також завдяки NF-кВ відбувається стимуляція синтезу інгібіторів каспаз ІАРs. Таким чином цей фактор активує мітотичні каскади. У разі залучення до апоптозу TNFά —>церамід—>

ПК А—> NF-кВ—>стимуляція NO синтази—>накопичення NO= загибель клітини. Протеїнфосфатаза PTEN має протилежну дію до PKB/AKT, активуючи проапоптичні процеси.

Фактор АР-1 утворюється внаслідок поєднання факторів Fos і Jun, які активуються в кінці різних каскадів МАР-кіназ, які в свою чергу активуються завдяки фосфатидил-інозитидного шляху передачі сигналу: ліганд/рецептор → кінази родини Src→ кінази родини Syk/Zap-70→адапторні білки→ фосфоліпаза Сγ→ДАГ →G білок Ras→МАР кіназний каскад→ Jun і Fos → АР1 →транслокація до ядра з активацією певних генів, що приводить кінець кінцем до клітинної проліферації та диференціації.

Розглядаючи попередні етапи, ми фактично описали функційні події активації лімфоцитів до моменту залучення Zар-70. Активовані кінази

Zар-70 фосфорилюють значну кількість білків, що входять до складу сигнального комплексу, наприклад скафолдні білки LAT та SLP-76, які взаємодіють з адапторним білком GADS (рис. 6.16). LAT є трансмембранним міристильованим білком, який входить до складу LIPID RAFTS і взаємодіє з Zар-70.

Залучення до складу сигнального комплексу скафолдних білків LAT та SLP-76 у Т-лімфоцитів та ВLNK/SLP-65 у В-лімфоцитів є важливим ключовим моментом передачі сигналу, оскільки до цих білків приєднується ціла низка фер­ментів, кожний з яких зумовлює свій влас­ний шлях сигналінгу. Це, насам­перед, фосфоліпаза Сγ, яка ініціює фосфатидилінозитольний шлях передачі сигналу, фосфатидилінозитол-3-кіназа, що зумовлює приєднання до мембрани білків, які містять РН-домени, та малі G -6ілки, які активують шлях МАР-кіназ. Розгля­немо кожний із цих шляхів подальшої передачі сигналу детальніше.

Активація фосфоліпази Сγ та фосфатидилінозитольний шлях передачі сигналу (рис.6.16, 6.17)

РLСγ приєднується до адапторних біл­ків після їх фосфорилювання кіназами Syk/Zар-70-родини (скафолдні білки LAT та SLP-76 в комплексі з адапторним білком GADS). Субстратом РLСγ є фосфоліпіди, які входять до складу плаз­матичної мембрани клітин. Наближення каталітичного домену фосфоліпази до мембрани є необхідною умовою для по­трапляння ФІФ2 до активного центру РLСγ. Таке наближення стає можливим після зв'язування SН2- та SНЗ-доменів фосфоліпази з адапторними і скафолдними білками, а РН-домену — з ФІФЗ мембрани.

П ісля зв'язування РLСγ з примембранним сигнальним комплексом відбувається її активація. В цьому процесі беруть участь тирозинові кінази сигнального комплек­су. Вважають, що в активації РLСγ мо­жуть брати участь тирозинові кінази трьох родин — Src, Syk/Zар-70 і Тес. Саме останні вважаються насьогодні основними індукторами активації фосфоліпази Сγ.

Актива­ція фосфоліпази Сγ є ключовим момен­том передачі сигналу від антиген-специфічних рецепторів Т- і В-клітин, оскільки вона продукує найважливіші вто­ринні месенджери ДАГ та ІФЗ, які необхідні для активації клітини.

ДАГ зали­шається зв'язаним з мембраною, а ІФЗ потрапляє в цитозоль. ДАГ активує мембранозв'язану форму протеїнкінази С (РКСθ-тета), яка може фосфорилювати низку білків за залишками серину й треоніну. Субстратами протеїнкінази С є деякі транс­крипційні фактори (NF-κB), рецептори та примембранні білки, а також кіназа Rаs. Акти­вуючи кіназу Rаs, протеїнкіназа С здатна запускати інший шлях передачі сигна­лу — шлях МАР-кіназ.