Concetti Chiave
- L'interazione principale del TCR avviene tramite le regioni CDR3 con il peptide presentato da MHC-I, mentre CDR1 e CDR2 interagiscono principalmente con MHC.
- Il TCR subisce un cambiamento conformazionale "induced fit" quando interagisce con il complesso MHC-peptide, consentendo il riconoscimento di ligandi simili.
- Le sequenze germinali CDR1 e CDR2 conferiscono un'affinità intrinseca del TCR per MHC, facilitando contatti simili tra diverse molecole MHC e TCR.
- Le molecole MHC di classe I sono altamente espresse nei linfociti T, B, macrofagi e cellule dendritiche, mentre le MHC di classe II sono espresse principalmente nei linfociti B e nelle cellule dendritiche.
- Nei tessuti non linfoidi, le MHC di classe I sono espresse variabilmente, mentre le MHC di classe II sono assenti, eccetto nelle cellule microgliali del SNC.
Ruolo del recettore dei linfociti T
L’interazione di MHC-I con TCR avviene soprattutto tramite le CDR3. La visione dall’alto (qui accanto) permette di individuare le regioni 3 α e 3 β di CDR3 che interagiscono con il peptide presentato dalla molecola MHC. Al contrario di CDR3, si ha che CDR2 e CDR1 tendono ad interagire con MHC e solo in parte con il peptide.È stata studiata tramite spettrometria la struttura del TCR in assenza del peptide e con, e si è visto che l’interazione con il complesso MHC-peptide determina un cambiamento conformazionale, detto “induced fit”, a livello dell’ansa CDR3 di V α. Questo comportamento può spiegare come il TCR possa adottare conformazioni che riconoscono ligandi peptidici abbastanza simili. CDR3 è la parte più variabile mentre le anse CDR1 e CDR2 corrispondono a residui che conferiscono al TCR una maggiore affinità per l’MHC. Più in particolare CDR-1 β e CDR-2 β prendono contatti con residui conservati dell’α-elica dell’MHC (in verde). La configurazione dei contatti è molto simile anche tra diverse molecole MHC e TCR, ciò implica che le sequenze germinali di CDR1 e CDR2 conferiscono affinità intrinseca del TCR per MHC. Le molecole MHC di classe I e II sono espresse in modo diverso a seconda dei tessuti. I tessuti che le esprimono maggiormente sono quelli linfoidi, dove si ha anche un’espressione differenziale tra gli MHC:
• Le MHC di classe I sono espresse ad un alto livello da tutti i linfociti T, B, macrofagi e cellule dendritiche (per quest’ultime a seconda dello stato di attivazione), mentre le cellule epiteliali del timo le esprimono a bassi livelli.
• Le MHC di classe II sono espresse scarsamente nei linfociti T attivati dell’uomo, mentre nel topo tutti i linfociti T sono negativi per la classe II. I linfociti B esprimono la classe II ad alti livelli (in quanto APC professioniste), i macrofagi esprimono meno la classe II rispetto alla I e le cellule dendritiche e le cellule epiteliali del timo le esprimono molto entrambe. Nei tessuti non linfoidi le due classi sono presenti in modo diverso:
• Le MHC di classe I sono espresse molto dai neutrofili, poco dagli epatociti, dalle cellule renali e dalle cellule del SNC
• Le MHC di classe II non sono espresse né dai neutrofili, né dagli epatociti, né dalle cellule renali e neanche dalle cellule del SNC. Tuttavia a livello del SNC le cellule microgliali, correlate ai macrofagi dal punto di vista filogenetico, sono positive per la classe II.
Le cellule non nucleate non esprimono nessuna delle due classi.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle regioni CDR3 nel riconoscimento del peptide da parte del TCR?
- Come cambia la conformazione del TCR in presenza del complesso MHC-peptide?
- Qual è l'espressione differenziale delle molecole MHC di classe I e II nei tessuti linfoidi?
- Quali cellule nei tessuti non linfoidi esprimono le molecole MHC di classe I e II?
Le regioni CDR3 del TCR interagiscono principalmente con il peptide presentato dalla molecola MHC, mentre CDR1 e CDR2 interagiscono principalmente con l'MHC stesso.
L'interazione con il complesso MHC-peptide induce un cambiamento conformazionale nel TCR, noto come "induced fit", particolarmente a livello dell'ansa CDR3 di V α.
Nei tessuti linfoidi, le MHC di classe I sono espresse ad alti livelli da tutti i linfociti T, B, macrofagi e cellule dendritiche, mentre le MHC di classe II sono espresse ad alti livelli dai linfociti B e variamente dalle altre cellule.
Nei tessuti non linfoidi, le MHC di classe I sono espresse molto dai neutrofili e poco da epatociti, cellule renali e del SNC, mentre le MHC di classe II non sono espresse da queste cellule, eccetto le cellule microgliali del SNC.
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