Az angliai csata hozadéka

Átírás

1 Kozma és Demjén

2 Az angliai csata hozadéka

3

4

5 A laboratóriumi egér eredete japán és angol fancy mouse breeders Lathrop kolóniája 1902-től Castle- ( Harward ) nak szállít Little cégei és listája ( DBA ) 1909: az első beltenyésztett törzs 1929 Jackson laboratories (E. Ford, R. Jackson) fitness generáció A beltenyésztés szerepe (inbreading deppression)

6 Inbred 20. generáció: 98%-ban homozigóta 40. generáció: 99.5%-ban homozigóta Outbred Zárt populáció legalább 4 generáción keresztül de: maximális genetikai diverzitás a populáción belül Random bred F1 hibridek (pl. B6D2F1)

7

8 Nevezéktan: Szingén, autotranszplantáció Allogén, allotranszplantáció Xenogén, xenotranszplantáció

9 Az első bőrtranszplantációkhoz praktikus okokból különböző színű egértörzseket használtak

10 Allogén recipiensen a bőrtranszplantátum beereződik, majd kilökődik

11 Beltenyészetett egereken, később klinikai szervtranszplantáción átesett betegeken megállapították, hogy az MHC fehérjék különbözősége esetén különösen erős szöveti összeférhetetlenségi immunválasz lép fel. Ebből származik a név: Major Histocompatibility Complex

12 Nincs génátrendeződés, sem hipermutáció, de az egyes MHC gének alléljeinek száma hihetelenül magas. Kodominánsan öröklődnek.

13 Az MHC gének emberben és egérben Egy-egy lókuszon allélek tucatjai fordulhatnak elő

14 A szöveti összeférhetetlenség genetikája Az MHC I gének: A, B, C, (E-L); segéd funkciók: DM, LMP, TAP, Az MHC II gének: D (DO-DR); nem-konvencionális: MIC (A-C), HSP

15 MHC-I.

16 Az MHC I valamennyi sejtünkön kifejeződik. Az MHC II professzionális antigén-prezetáló sejtek (APC) felszínén mutat be fagocitózissal vagy endocitózissal felvett fehérjékből származó peptideket. Professzionális antigénprezentáló sejtek: dendritikus sejt makrofág B sejt

17 Az MHC szervtranszplantációban játszott szerepe miatt hatalmas irodalma jött létre, többszáz allélje vált ismertté (MLR + ellenanyagok alapján), funkciója ennek ellenére 1974-ig ismeretlen volt. A transzplantációk megkönnyítésére nemzetközi donorbankok jöttek létre. Az immunológia egyik alapkoncepciója a self-nonself megkülönböztetés lett. A transzplantációs immunitást egyesek a telepes élőlények individualitásának fenntartására vezették vissza. Ma már tudjuk, hogy valójában artefakt.

18 Az MHC valódi funkciója az antigénfelismeréssel kapcsolatos. Zinkernagel és Doherty, Nature 1974

19 Az MHC valódi funkciója az antigénfelismeréssel kapcsolatos. Zinkernagel és Doherty, Nature 1974

20 (. MHC-I ) Az antigén feldolgozása és bemutatása Az antigén prezentációja során nem a natív antigén molekulák, hanem azoknak csupán kis darabjai (epitópok) kerülnek bemutatásra, speciális, (peptid-) kötő fehérjék közreműködésével. A sejt valamennyi antigénjének így pl. a sejtmag antigénjeinek - epitópjai is megjelennek a sejt felszínén.

21 A sejtekben valamennyi fehérje folyamatosan lebomlik, a proteaszóma mintát vesz, működése során peptidek keletkeznek. Vannak eleve rövid életű fehérjék, vannak szabályozó fehérjék (amelyek működésük után azonnal ubikvitinálódnak). A mutáns fehérjék szerkezete gyakran eltér a normálistól, a rossz konformációjú fehérjékkel együtt lebontásra kerülnek. Az ER és a Golgi minőség ellenőrzést is végez. A sejtek személyazonossága

22 A peptidek bejutása az ER-be A proteaszóma által termelt peptideket a TAP dimer juttatja az ER lumenjébe. A TAP az ATP-vel működő transzporter fehérjék egyik jellegzetes képviselője, alegységenként membránt áthidaló domént (TMD) tartalmaz, hosszú C- terminális vége nyúlik a citoplazmába. N-terminális végén van a tapaszin nevű chaperonnal kölcsönható hely

23 Az immunglobulin géncsalád néhány tagja

24 Az MHC I szerkezete Az MHC I molekulák szerkezete: sematikus felépítés és krisztallográfiai adatokon alapuló molekula modellek. A molekula heterodimer szerkezetű, alegységei: a bétamikroglobulin és az MHC I gén által kódolt fehérje. Csak az utóbbi membránkötött. A peptidkötő helyet két flexibilis alfa-hélix alkotja Peptid kötése nélkül az ("üres") MHC instabil és lebontásra kerül

25 Saját- és intracelluláris parazita eredetű antigének bemutatása A bemutatásra kerülő epitópok aránya a molekulák sejten belüli koncentrációjától és az MHC irántuk mutatott affinitástól függ, dinamikus egyensúly eredménye. A peptidet-kötő MHC membrán transzporttal a sejt felszínére vándorol, ha a peptidkötés sikertelen, az MHC nem juthat ki a felszínre, hanem degradálódik

26 Immun-proteaszómák A természetes IR által észlelt (intracelluláris természetű) veszély hatására a monocita-makrofág sejtek gamma interferon termelnek. Az IFNg hatására indukálódik az LMP2 és LMP7 molekulák termelése, a proteszómák enzimatikus aktivitással rendelkező alegységei részben kicserélődnek, ettől megváltozik a proteaszóma szubsztrát-specificitása.

27 Az MHC I peptidkötése A space-filling modell mutatja csak igazán, milyen szorosan illeszkednek a peptidek az MHC I peptidkötő zsebébe : a peptid az MHC I molekula szerkezetének kialakulása során épül be

28 Az MHC I polimorfizmus Az MHC géneknek kiemelkedően sok allélje található a populációban, a nagy változatosság elsősorban a peptidkötő zseb aminosav sorrendjét érinti, a molekulák szerkezete erősen konzervált

29 Az MHC-I molekulák kölcsönhatása T sejt receptorokkal

30 MHC tetramer festés

31 A T sejtek klonalitásának vizsgálata a vdj-régió diverzitásának PCR alapú analízisével: Immunoscope vagy Spectrotyping

32 Egy biotech cég által forgalmazott MHC-tetramer termékek listája: Murine MHC Alleles ( H-2D(b ( H-2D(d ( H-2D(k ( H-2K(b ( H-2K(d ( H-2K(k ( H-2L(d Qa1b Human MHC Alleles HLA-A*0101 HLA-A*0201 HLA-A*0205 HLA-A*0301 HLA-A*1101 HLA-A*2301 HLA-A*2402 HLA-A*68012 HLA-A*7401 HLA-B*0702 HLA-B*0801 HLA-B*1501 HLA-B*2705 HLA-B*3501 HLA-B*3502 HLA-B*3503 HLA-B*5101 HLA-E*0101 HLA-Cw0304 MICA-004 MICA-008 Macaque MHC Alleles Mamu-A*01 Mamu-A*02 Mamu-A*11 Mamu-B*01 Mamu-B*03 Mamu-B*04 Chimpanzee MHC Alleles Patr-A*01 Patr-A*04 Patr-B*01 Patr-B*13 Patr-B*23

33 Az NK sejtek gátló és aktiváló receptorokkal rendelkeznek, melyek több különböző molekulacsaládba tartoznak. A gátló receptorok (KIR) MHC I molekulák meglétét ellenőrzik. Az NK sejtek egyik funkciója az, hogy elpusztítsák azokat a sejteket amelyek (pl. vírusfertőzés miatt) elveszítették sejtfelszíni MHC molekuláikat. Az aktiváló receptorok (KAR) különféle target molekulákat ismernek fel, amelyek egy része valamennyi sejtünkön megtalálható.

34 MHC-II.

35 MHC II molekulák csak immunsejtek felszínén vannak (bár egyes sejttípusokban szinté- ( indukálható zisük Feladatuk a sejt környezetéből felvett antigének bemutatása. Az antigén tehát nem a sejt sajátja, (de lehet saját antigén: elpusztult sejteket eltakarító makrofág esetén). A sejt sajátja más, mint a szervezet sajátja! Az MHC II működése

36 Az MHC II osztály működésének vázlata Az MHC II szerkezete is az ER-ban alakul ki. A két alegység 3-3 molekulája egy fehérje (invariáns lánc, li) trimerjéhez kapcsolódva (9 láncból álló) komplex alakul ki. Az invariáns lánc átjuttatja az MHC fehérjét az endoszóma-lizoszóma kompartmentbe. Ide kerülnek a felvett antigének is. A lizoszómában lebomlanak az antigének és a li lánc nagy része is. A maradék clip peptid a DM fehérje segítségével cserélődik ki az antigén peptidekre. Csak a peptidet kötő MHC molekulák képesek kijutni a sejt felszínére, az üres vagy hibás szerkezetű molekulák lebomlanak.

37 A kétféle MHC osztály szerkezetének összevetése Az MHC II molekulák két, különböző génen kódolt láncból állnak össze, sokkal változatosabbak az MHC I molekuláknál. A két osztály alapszerkezete igen nagyfokú hasonlóságot mutat.

38 A kétféle MHC osztály szerkezetének összevetése Az MHC II által kötött peptidek nagyobbak (végeik kilóghatnak a kötőhelyből), hosszuk változatosabb, mint az I. osztályú molekulák által kötötteké. Az egyes MHC II dimerek csak olyan peptideket kötnek, amelyek bizonyos pozíciókban meghatározott aminosavakat tartalmaznak.

39 Az MHC gének alléljei: a polimorfizmus jelentősége Rendkívül rendkívül nagy számú allél-kombináció van jelen a populációban Az allélek eltérő specificitással rendelkeznek, eltérő kórokozók ellen jelentenek igazán hatásos védelmet Egyes allélek gyakorisága egyes területeken a lokális kórokozók hatásának tudható be.

40 Az MHC gének alléljei: a polimorfizmus jelentősége Az MHC allélek magas száma nagy biztonságot jelent a parazitákkal szemben, a hosszú életű állatokban különösen sok allél figyelhető meg. Az MHC fehérjék exonjainak szekvencia analízise nagyon alkalmas a filogenetikai folyamatok követésére.

41 Az MHC gének alléljeinek vizsgálata lehetőséget ad a populációk mozgásának követése

42 Az MHC molekulák kölcsönhatása T sejt receptorokkal

43 Cognate help Dendritikus sejt T helper sejt B sejt

44 A különleges eset: a cross-presentation, az MHC I és II együttműködése Ez az abnormális folyamat kizárólag a citotoxikus T sejteket (CTL) és helper (CD4+) T sejteket aktiváló "érett" dendritikus sejtekben (DC) fordulhat elő

45 Az MHC E Az MHC-E gének termékei csak szignál-peptideket (más MHC fehérjék N terminális peptidjeit) prezentálják MHC fehérjék szintézisének gátlása esetén elfogynak a sejt felszínéről, jelezve, hogy a sejt működése megváltozott Az MHC fehérjék soha nem juthatnak ki a sejt felszínére üres kézzel : ha nem tud prezentálni a CTL-nek, nem gátolhatja az NK sejtek működését A cytomegalovirus képes hamis MHC-E-kötő peptidet termelni, miközben gátolja az MHC-I expresszióját

46 Az MHC G Hogy az anya T sejtjei ne ismerhessék fel az apai eredetű MHC-Iet, a placenta nem fejez ki MHC I-et. Ez viszont NK aktivációt okozna. A megoldás az HLA G NK gátló molekula kifejeződése. Az MHC G fehérje, ami a trophoblast felszínén található, nem köt peptidet. Szerepe a magzat védelme az anya immunrendszerével szemben. (Tumorsejtek esetén az MHC G aberráns kifejeződése védi a daganatsejteket az immunrendszerrel szemben.)

47 HLA G immunfestés placentán

48 CD1: Nem konvenciális antigén prezentáló MHC-szerű fehérjék nem polimorf MHC-tól eltérő kromoszómális lokáció béta2 mikroglobulinnal alkot komplexet nem igényel TAP, DM segítséget CD1a, b és c: tímusz, profi APC. Nem peptid jellegű antigének (pl. mikolsav,arabinomannán) felmutatása CD1b által. CD1d: hám, bél, - erősen hidrofób antigének felmutatása NK-T sejteknek

49 NKT sejtek: ma még nem eléggé ismert, fontos immunreguláló sejtek

50 Az MHC gének alléljei: a polimorfizmus jelentősége Rendkívül nagy számú allél-kombináció van jelen a populációban Az allélek eltérő specificitással rendelkeznek

51 Az MHC diverzitást szelekció tartja fenn. Félvad körülmélnyek közt közt élő, MHC-tipizált egerek válasza Salmonellára.

52 Az MHC régió valódi komplexitása

53 Az MHC az egyedi szag meghatározója. Vitatott, hogy ez az immunválassz által is befolyásolt egyedi baktériumflóra következménye-e. Ovuláló nők MHC-különböző, nem ovuláló nők az MHC azonos hímek testszagát kedvelik

54 Az MHC azonos szervdonorok kiválasztására egyesek szerint betanított kutyák is alkalmasak lehetnek Vagy mesterséges orr...

55

56 Összefoglalás MHC I: valamennyi sejtünkben szintetizálódó fehérje prezentálására, számtalan allélje van MHC II: dendritikus sejteken, makrofágokon, B sejteken, fagocitózissal vagy endocitózissal felvett fehérjék prezentálására, számtalan ellélje van HLA E: MHC I leader peptid bemutatására HLA G: a magzat védelmére, NK gátló fehérje CD1: NK-T sejtek stimulálására, stressz-markereket köt