aby móc angażować kluczowe elementy odporności adaptacyjnej (swoistość, pamięć, różnorodność, dyskryminacja siebie/siebie), antygeny muszą być przetwarzane i prezentowane komórkom odpornościowym. Prezentacja antygen pośredniczy MHC klasy i molekuły i klasy II molekuły znajdować na powierzchni antygen prezentujący komórki (APCs) i niektóre inne komórki.,

cząsteczki MHC klasy I I II są podobne pod względem funkcji: dostarczają krótkie peptydy do powierzchni komórki, umożliwiając rozpoznanie tych peptydów odpowiednio przez limfocyty T CD8+ (cytotoksyczne) i CD4+ (pomocnicze). Różnica polega na tym, że peptydy pochodzą z różnych źródeł-endogennych lub wewnątrzkomórkowych, dla MHC klasy I; i egzogennych lub zewnątrzkomórkowych dla MHC klasy II. Istnieje również tak zwana prezentacja krzyżowa, w której egzogenne antygeny mogą być prezentowane przez cząsteczki MHC klasy I. Antygeny endogenne mogą być również prezentowane przez MHC klasy II, gdy są degradowane przez autofagię.,

Rysunek 1. Ścieżka prezentacji antygenu MHC klasy I.

prezentacja MHC klasy i

cząsteczki MHC klasy i są wyrażane przez wszystkie komórki jądra. Cząsteczki MHC klasy i są montowane w retikulum endoplazmatycznym (ER) i składają się z dwóch rodzajów łańcucha – polimorficznego łańcucha ciężkiego i łańcucha zwanego β2-mikroglobuliną. Łańcuch ciężki jest stabilizowany przez kalnexynę opiekuńczą, przed związaniem z β2-mikroglobuliną., Bez peptydów cząsteczki te są stabilizowane przez białka opiekuńcze: kalreticulinę, Erp57, białkową izomerazę dwusiarczkową (PDI) i tapasynę. Kompleks TAP, tapasin, MHC klasy i, ERp57 i kalreticulin nazywany jest kompleksem ładowania peptydów (PLC). Tapasyna wchodzi w interakcje z białkiem transportowym TAP (transporter związany z prezentacją antygenu), który translokuje peptydy z cytoplazmy do ER. Przed wejściem do ER peptydy pochodzą z degradacji białek, które mogą być pochodzenia wirusowego lub własnego., Degradacja białek odbywa się za pośrednictwem proteasomów cytozolowych i jądrowych, a powstałe peptydy są translokowane do ER za pomocą TAP. TAP translokuje peptydy 8 -16 aminokwasów i mogą wymagać dodatkowego przycinania w ER przed wiązaniem się z cząsteczkami MHC klasy I. Jest to prawdopodobnie spowodowane obecnością aminopeptydazy ER (ERAAP) związanej z przetwarzaniem antygenu.,

należy zauważyć, że 30-70% białek ulega natychmiastowej degradacji po syntezie (nazywane są DRiPs-wadliwymi produktami rybosomalnymi i są wynikiem wadliwej transkrypcji lub translacji). Proces ten pozwala na bardzo szybkie przedstawienie peptydów wirusowych – na przykład wirus grypy może być rozpoznany przez limfocyty T około 1,5 godziny po zakażeniu. Kiedy peptydy wiążą się z cząsteczkami MHC klasy i, opiekunowie są uwalniani, a kompleksy PEPTYDOWO-MHC klasy i opuszczają ER do prezentacji na powierzchni komórki., W niektórych przypadkach peptydy nie łączą się z MHC klasy I i muszą zostać zwrócone do cytozolu w celu degradacji. Niektóre cząsteczki MHC klasy I nigdy nie wiążą peptydów i są również degradowane przez system degradacji białek związanych z ER (ERAD).

istnieją różne proteasomy, które wytwarzają peptydy dla prezentacji MHC klasy I: proteasom 26S, który jest wyrażany przez większość komórek; immunoproteasome, który jest wyrażany przez wiele komórek odpornościowych; i proteasom specyficzny dla grasicy wyrażany przez komórki nabłonkowe grasicy.,

prezentacja antygenu

na powierzchni pojedynczej komórki cząsteczki MHC klasy i zapewniają odczyt poziomu ekspresji do 10 000 białek. Tablica ta jest interpretowana przez cytotoksyczne limfocyty T i komórki naturalnego zabójcy, co pozwala im monitorować wydarzenia wewnątrz komórki i wykrywać infekcje i nowotwory.

kompleksy MHC klasy i na powierzchni komórki mogą się dysocjować w miarę upływu czasu, a łańcuch ciężki może zostać internalizowany. Kiedy cząsteczki MHC klasy i są internalizowane w endosomie, wchodzą w ścieżkę prezentacji MHC klasy II., Niektóre cząsteczki MHC klasy I mogą być poddane recyklingowi i prezentować endosomalne peptydy jako część procesu, który nazywa się Cross-presentation.

zwykle proces prezentacji antygenu przez cząsteczkę MHC I opiera się na interakcji między receptorem limfocytów T A peptydem związanym z cząsteczką MHC klasy I. Istnieje również interakcja pomiędzy cząsteczką CD8+ na powierzchni komórki T a regionami wiązania niepeptydowego na cząsteczce MHC klasy I. Tak więc peptyd przedstawiony w kompleksie z MHC klasy I może być rozpoznany tylko przez limfocyty T CD8+., Interakcja ta jest częścią tak zwanego „modelu aktywacji trzech sygnałów” i w rzeczywistości reprezentuje pierwszy sygnał. Kolejnym sygnałem jest interakcja pomiędzy CD80/86 na APC i CD28 na powierzchni limfocytów T, a następnie trzeci sygnał-produkcja cytokin przez APC, która w pełni aktywuje limfocyty T, aby zapewnić określoną odpowiedź.

polimorfizm MHC klasy i

Ludzkie cząsteczki MHC klasy I są kodowane przez szereg genów – HLA-A, HLA-B i HLA-C (HLA oznacza „ludzki antygen leukocytów”, który jest ludzkim odpowiednikiem cząsteczek MHC występujących u większości kręgowców)., Geny te są wysoce polimorficzne, co oznacza, że każdy osobnik ma swój własny zestaw alleli HLA. Konsekwencją tych polimorfizmów jest zróżnicowana podatność na infekcje i choroby autoimmunologiczne, które mogą wynikać z dużej różnorodności peptydów, które mogą wiązać się z MHC klasy I u różnych osób. Również polimorfizmy MHC klasy I sprawiają, że praktycznie niemożliwe jest idealne dopasowanie tkanek pomiędzy dawcą i biorcą, a tym samym są odpowiedzialne za odrzucenie przeszczepu.

Rysunek 2., Droga prezentacji antygenu MHC klasy II

prezentacja MHC klasy II

cząsteczki MHC klasy II są wyrażane przez APC, takie jak komórki dendrytyczne (DC), makrofagi i komórki B (oraz, pod wpływem bodźców IFNy, przez mezenchymalne komórki stromalne, fibroblasty i komórki śródbłonka,a także przez komórki nabłonkowe i jelitowe). Cząsteczki MHC klasy II wiążą się z peptydami, które pochodzą z białek zdegradowanych w szlaku endocytarnym. Kompleksy MHC klasy II składają się z łańcuchów α – i β, które są połączone w ER i są stabilizowane przez łańcuch niezmienniczy (Ii)., Kompleks MHC klasy II I Ii jest transportowany przez Golgi do przedziału, który jest określany jako MHC klasy II (MIIC). Ze względu na kwaśne pH, proteazy katepsyna S I katepsyna L są aktywowane i trawią Ii, pozostawiając resztkową klasę II-associated II peptide (CLIP) w rowku wiążącym peptyd MHC klasy II. później klip jest wymieniany na antygenowy peptyd pochodzący z białka zdegradowanego w drodze endosomalnej. Proces ten wymaga opiekuna HLA-DM, a w przypadku komórek B cząsteczki HLA-DO., Cząsteczki MHC klasy II obciążone obcym peptydem są następnie transportowane do błony komórkowej, aby przedstawić swój ładunek do komórek T CD4+. Następnie proces prezentacji antygenu za pomocą cząsteczek MHC klasy II zasadniczo przebiega zgodnie z tym samym wzorem, co w przypadku prezentacji MHC klasy I.

w przeciwieństwie do MHC klasy i, cząsteczki MHC klasy II nie dysocjują w błonie plazmatycznej. Mechanizmy kontrolujące degradację MHC klasy II nie zostały jeszcze ustalone, ale cząsteczki MHC klasy II mogą być ubikwitynizowane, a następnie internalizowane w drodze endocytarnej.,

polimorfizm MHC klasy II

podobnie jak łańcuch ciężki MHC klasy i, ludzkie cząsteczki MHC klasy II są kodowane przez trzy polimorficzne geny: HLA-DR, HLA-DQ i HLA-DP. Różne allele MHC klasy II mogą być używane jako markery genetyczne dla kilku chorób autoimmunologicznych, prawdopodobnie ze względu na peptydy, które prezentują.