Predavanje 8 - Tkivni antigeni (PDF)

Tkivni antigeni Glavni kompleks gena tkivne podudarnosti (Major Histocompatibility Complex,MHC) Prof. dr. sc. Nada Oršolić Page 1 H-2 GPLA MHC RT-1 SLA Page 2  GLAVNI KOMPLEKS GENA TKIVNE PODUDARNOSTI...

Tkivni antigeni Glavni kompleks gena tkivne podudarnosti (Major Histocompatibility Complex,MHC) Prof. dr. sc. Nada Oršolić Page 1 H-2 GPLA MHC RT-1 SLA Page 2  GLAVNI KOMPLEKS GENA TKIVNE PODUDARNOSTI Regije polimorfnih gena čiji su proizvodi eksprimirani na površini stanice POLIGENSKI POLIMORFNI POLIGENSKI – Postoje tri klase gena (i produkata) Geni i molekuli I klase HLA : HLA-A, HLA-B, HLA-C Geni i molekuli II klase HLA HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ (A+B) POLIMORFNI –U vrsti postoji veliki broj alela (alternativnih oblika gena) na svakom genskom lokusu Page 3  Antigeni specifični za vrstu ksenoantigeni se razlikuju od vrste do vrste Antigeni specifični za jedinku aloantigeni, mnogo alelnih oblika Antigeni specifični za organ (tkivni u užem smislu) Prema specifični za skupinu stanica ili za tkivo (Tumor specifični antigeni) specifičnosti pojavljuju se u u stanicama koje su maligno transformirane, TSA Page 4  Slabi antigeni tkivne podudarnosti (puno različitih, gotovo na svakom kromosomu) Prema jakosti Jaki (glavni) antigeni transplantacijske tkivne podudarnosti reakcije (MHC, H-2 u miša, HLA u čovjeka) Page 5  HAPLOTIP je ukupni set MHC alela na jednom kromozomu, koji se najčešće nasledjuju kao cjelina. Jedinka nasledjuje jedan MHC haplotip od majke i jedan MHC haplotip od oca. Aleli se iskazuju KODOMINANTNO: produkti alela sa oba kromosoma, očevog i majčinog, eksprimiraju se na jednoj stanici. Page 6 SVE STANICE S JEZGROM MAKROFAGI B LIMFOCITI DENDRITIČKE STANICE A   DP  2m    DQ B 2m    DR C 2m MHC I klasa MHC II klasa Page 7  LCM virus H-2k H-2k H-2b Tc ubijanje nema ubijanja Page 8 CD4+ T limfocit CD8+ T limfocit TCR TCR CD4 CD8 MHC II MHC I A P C A P C Page 9  GLAVNI HISTOKOMPATIBILNI KOMPLEKS GENA 6. kromozom centromera telomera DP DQ DR C4B C4A Bf C2 TNF   B C E A F G II KLASA III KLASA I KLASA LMP7 TAP1 LMP2 TAP2 Page 10 GLAVNI HISTOKOMPATIBILNI KOMPLEKS GENA Kromosom 6 Regije: II III I HLA-C HLA-A HLA-B Page 11  HLA-C HLA-A HLA-B Jedan kromosom Geni Plazmatska membrana HLA-A HLA-C HLA-B Page 12 Kromosom 6 Regije II III I DQA DQB DRB DRA DPB DPA Page 13  DP beta DPB DP DP alfa DPA molekula DQ beta DQB DQ DQ alfa DQA molekula DR beta DRB DR DR alfa molekula DRA Geni Page 14 membrana Plazmatska Figure 5-14 part 1 of 2 Page 15 Page 16  Geni glavnog kompleksa tkivne podudarnosti u čovjeka (HLA) Smještaj na sastoji se od više od 200 gena kratkom kraku zauzima 4 centimorgana 4 x 106 parova baza 6. kromosoma skupina I : 3 vrste MHC molekula: HLA- A, HLA-B, HLA-C skupina II : 3 vrste MHC molekula: HLA- Članovi DP, HLA-DQ, HLA-DR skupina III : komponennte komplementa, faktor B, citokini Page 17 MHC u čovjeka Page 18 Antigeni skupine I Shematski prikaz molekule MHC I koja se sastoji od 2 nekovalentno vezana, polipeptidna lanca: 1. alfa lanac ima 40 kD i sastoji se od alfa1 (prepoznavanje) alfa 2 (prepoznavanje) alfa 3 (veže CD8 s limfocita T) transmembranski dio (ukotvljuje) citoplazmatski dio (prijenos signala) 2. beta2 mikroglobulin (12 kDa) Alfa lanac je jako polimorfni, dok beta2 mikroglobulin nije polimorfni u ljudi U pukotinu je uložen tuđi antigen koji se predočije citotoksičnim (CD8) limfocitima T. Page 19 Antigeni skupine II Shematski prikaz molekule MHC II koja se sastoji od 2 slična, nekovalentno vezana, polimorfna, polipeptidna lanca: alfa lanac ima 34 kD i sastoji se od: alfa1 (90 ak, prepoznavanje) alfa 2 (sličan Ig) transmembranski dio (ukotvljuje mlekulu)) citoplazmatski dio (prijenos signala) beta lanac ima 29 kD i sastoji se od: beta 1 (90 ak, prepoznavanje) beta 2 (sličan Ig, veže CD4) transmembranski dio (ukotvljuje) citoplazmatski dio (prijenos signala) U pukotinu je uložen tuđi antigen koji se predočuje pomagačkim (CD4) limfocitima T. Page 20  Polimorfizam gena MHC Shematski prikaz polimorfizma gena HLA-DQ Prikazan je set mogućih alela za beta lanac (25) i za alfa lanac (16). U kombinaciji parova “svaki sa svakim” nastaje oko 400 kombinacija. Vidi se da u jedne osobe mogu biti po dva gena za lanac beta (po jedan na svakom paru) i po dva za lanac alfa. To daje oko 800 mogućih kombinacija. aleli za lanac beta aleli za lanac alfa geni u jednoj osobi u paru kombinacija alfa - beta Page 21 Aleli u sustavu HLA gena Shematski prikaz polimorfizma gena HLA Prikazan je broj poznatih alela u skupini I i skupini II. Vidi se enormni polimorfizam. Page 22 Usporedba MHC skupine I i MHC skupine II Rasprostranjenost po stanicama organizma MHC skupina I se nalazi gotovo na svim stanicama (nadzor koji provode limfociti T) MHC skupina II se nalazi na predočnim stanicama (prezentacija limfocitimaTH ) Limfocitne populacije koje aktiviraju MHC skupina I i uz nju vezan antigen prepoznaju citotoksični limfociti MHC skupina II i uz nju vezan antigen prepoznaju pomagački limfociti TH Vezanje adhezijskih molekula CD8 i CD4 MHC skupina I se veže uz CD8 koji izražavaju citotoksični limfociti MHC skupina II se veže uz CD4 na pomagačkim limfocitima TH Page 23 Usporedba MHC skupine I i MHC skupine II Građa molekule od alfa-beta heterodimera MHC skupina I i konzervirani beta2 mikroglobulin izvan MHC MHC skupina II ima i alfa i beta lanac iz MHC koje se skupljaju u “dimer dimera” Homologni i heterologni alfa-beta dimera u heterozigota MHC skupina I ima samo alfa lanac očev ili majčin dok je beta2 mikroglobulin jednak MHC skupina II ima i alfa i beta lanac očev ili majčin, pa su sve kombinacije moguće Veličina pukotine u koju sjeda peptid MHC skupina I veže manji antigenski peptid (9 - 11 aminokiselina) MHC skupina II veže veći antigenski peptid (10 - 20 aminokiselina) Razgradnja antigena i porijeklo kompleksa MHC-peptid MHC skupina I veže peptid iz ednogeno razgrađenih vlastitih bjelančevina MHC skupina II veže peptid iz egzogeno uzetih bjelančevina od predočnih stanica Page 24 Antigeni MHC skupine I i peptida u pukotini ❑U ovom shematskom trodimenzionalnom prikazu: ❑zelenom je bojom prikazan antigenski peptid (dio virusa Sendai) koji je vezan u pukotini s antigenima MHC skupine I, ❑crveno su prikazani dijelovi alfa- heliksa, ❑smeđe je 8 antiparalelno poredanih beta nabora , ❑plavo su zavoji lanca. Page 25  Jedan MHC molekul može da veže brojne različite peptide. Neki peptidi mogu da se vežu za različite MHC molekule. Vezivanje peptida na MHC klase molekule Molekul I klase Molekul II Domene koji vezuju peptid 1/2 1/1 Priroda udubljenja zatvoreno na oba kraja otvoreno na oba kraja Veličina peptida 8-10 amino kiselina 12-25 amino kiselina Molekule MHC I i II klase ne pokazuju visoki stepen specifičnosti vezivanja peptida kao T i B limfociti. Jedna MHC molekula može vezati brojne različite peptide. Neki peptidi mogu se vezati za različite MHC molekule. Page 26 Uloga MHC u prepoznavanju tuđeg antigena -genska restrikcija (genska spregnutost) Pomagački ili citotoksični limfociti T prepoznaju prerađeni tuđi antigen i vlastite antgene MHC skupine na površini stanica (MHC restrikcija u prepoznavanju). Page 27  Mišji MHC (H-2) Slično je organiziran kao ljudski HLA, osim : 2 gena koji kodiraju molekule skupine II nema alternativnog lanca skupine II beta jedan gen skupine I je relociran u usporedbi s ljudskim MHC a koji kodiraju molekule skupine II nema alternativnog lanca skupine II beta jedan gen skupine I je relociran u usporedbi s ljudskim MHC Page 28  FIGURE 7-1 Jednostavna organizacija MHC sustava u miša i čovjeka Secreted proteins Page 29  Diagram različitih MHC molekula eksprimirani na APS heterozigotnog H-2 k/d miša Page 30