以下文章来源于药学速览 ,作者Kennisy
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每时每刻,外界的环境中无数的病毒、细菌会通过各种各样的方式入侵我们的体内,而我们的免疫细胞无时无刻不在进行着激烈的战斗。这一系列文章生动有趣,很接地气,分享给大家!
T 细胞有两种受体:αβ和γδ。每一型受体都由两种蛋白组成,即αβ型受体由α和β蛋白组成而γδ型受体由γ和δ蛋白组成。与B细胞受体的重链和轻链类似,α、β、γ和δ蛋白的基因都是由混合配对的基因片段组合起来的。因为基因片段是混合和配对的,“竞争”的结果导致每一个T细胞都只包含一个αβ或一个γδ受体,而不会两者兼备。在通常情况下,一个T细胞上的所有TCR都是一样的,尽管有时也会出现例外。
95%的T细胞的受体由α亚基和β亚基构成,另外5%的T细胞受体由γ亚基和δ亚基构成(这个比例会因为个体发育或疾病而发生变化)。此外,大多数表达αβ型T细胞受体的T细胞还表达CD4或CD8共刺激分子(也称为协同受体)。辅助型T细胞表面的CD4分子负责识别MHC II类分子,细胞毒性T细胞表面的CD8分子负责识别MHC I类分子。与之相对,绝大多数表达γδ型T细胞受体的T细胞既不表达CD4也不表达CD8供受体分子。
由于目前对αβT细胞研究得较为清楚,我们接下来将着重讨论αβT细胞。αβ型T细胞受体识别细胞表面的MHC-肽复合物(这里所说的 MHC-肽复合物是一段结合于MHC分子结合沟内的肽段,用复合物的概念是为了强调TCR识别的是肽和MHC分子二者)。需要注意的是,一个特定T细胞的受体只能识别与MHC I分子或MHC II分子相连的肽段,而不能两者都识别。
延伸阅读:
一旦TCR识别了由MHC分子所提呈的同源抗原,接下来T细胞表面发生识别的信号将传递至T细胞核内。通常而言,这一跨膜信号传递涉及一种跨膜蛋白,这种蛋白由两个部分组成:胞外区和胞内区,胞外区能与细胞外分子(称为配体)结合,胞内区能启动生物信号级联效应,将“配体结合”的信号传递至核内。就像BCR一样,αβ TCR有一个非常完美的胞外区可以结合它的配体,但是α和β蛋白的胞质尾部只有大约3个氨基酸的长度——太短了以至于无法传递信号。
为了便于信号传递,上帝给TCR赋予了铃铛和口哨——CD3蛋白复合体。在人类中,这一蛋白复合体由4种不同蛋白质组成,γ、δ、ε和ζ(然而请注意,作为CD3蛋白复合物组成部分的γ和δ蛋白与组成γδ型T细胞受体的γ和δ蛋白是不一样的!)。整个蛋白质复合体(α,β,γ,δ,ε,ζ)作为一个单位被转运到细胞表面,其中任意一种蛋白质如果不能正常表达,那么该T细胞表面就没有TCR。毕竟,α和β蛋白能够起到很好的识别作用,但他们不能完成信号传递过程,而γ、δ、ε和ζ蛋白虽然对于细胞外发生的一切一无所知但却可以很好地传递信号。所以大多数免疫学家认为,有功能的、成熟的TCR应该是整个的蛋白复合物(α,β,γ,δ,ε,ζ)。
CD3蛋白锚定在细胞膜上,拥有足够长的胞质尾部能够进行信号传递。与BCR一样,TCR的信号传递过程包括将这些受体在T细胞表面的某个区域簇集在一起,然后一定数量的激酶通过CD3蛋白的胞质尾部被募集, 激活的信号就这样被传递入核。
当TCR的α链和β链被首次发现时,人们认为 TCR 的功能仅只是作为一个 on/off 的开关,其唯一功能是发出激活信号。但是现在你已经听说了CD3蛋白,那么这还像一个简单的 on/off 的开关吗?绝不是,上帝肯定不会用六种蛋白质来做一个简单的on/off开关。
TCR应该是多才多艺的,可以根据不同的方式、时间和地点,发送导致不同结果的信号。例如,在胸腺中,如果TCR识别MHC及自身肽的复合物,TCR就会触发T细胞自杀,以防止自体免疫。在其生命后期,如果其TCR识别MHC分子提呈的同源抗原,但T细胞没有接收到所需的共刺激信号,则T细胞会失能而无法发挥作用。当然,如果保证了激活TCR所需的同源抗原和共刺激信号时,TCR信号途径就可以被激活。所以,相同的TCR可以视不同的情况,发出死亡、失能或激活的信号。显而易见,TCR并不是一个简单的on/off开关!
延伸阅读:
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参考资料:
参考书:《How the immune system works》
撰文:Kennisy
首发:药学速览
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