Concetti Chiave

  • Le proteine co-recettori, come CD4 e CD8, si avvicinano al TCR formando macrostrutture di segnalazione essenziali per l'attivazione del sistema immunitario.
  • L'attivazione della proteina Lck è cruciale e avviene grazie all'interazione con CD45, che defosforila il residuo C-terminale e consente l'auto-fosforilazione.
  • ZAP-70 si lega ai domini ITAM fosforilati da Lck, attivando proteine adattatrici che formano un complesso per l'attracco di ulteriori fattori di segnalazione.
  • La chinasi PI3K, una volta attivata, avvia quattro moduli che influenzano processi metabolici, trascrizionali e la riorganizzazione del citoscheletro.
  • L'interazione di Lck con altre proteine ricche di prolina e la fosforilazione sono fondamentali per la sua attivazione e per la successiva segnalazione cellulare.

Formazione delle macro strutture

La cosa importante è che le proteine co-recettori spesso sono portate in vicinanza del TCR a formare delle macro strutture di segnalazione che sono identificabili con opportuni sistemi di laboratorio.

Un evento cruciale è rappresentato dall’avvicinarsi al complesso TCR MHC del co-recettore.

Il CD4 e il CD8 presentano due cisteine nella coda intra-citoplasmatica che formano un legame di coordinazione tramite zinco con altre due cisteine presenti nella prima tirosin- chinasi della cascata: LcK.

Ruolo di Lck e CD45

Lck viaggia nel foglietto lipidico insieme a complessi preformati in cui c’è il TCR ma si porta appresso un Lck inattiva che viene attivata nelle primissime fasi del riconoscimento. L’attivazione di Lck è un evento importante che dipende dalla mediazione fra segnali attivatori e segnali inibitori, tutto ciò è dinamico che normalmente ha come conseguenza l’inattività del Lck.

A differenza di altre proteine Lck è tenuta in forma inattiva mediante l’interazione fra il dominio SH e un sito che generalmente è fosforilato in tirosina da un chinasi inibitoria: Csk (C- terminal src kinase).

Csk fosforila la tirosina C- terminale che lega il dominio SH.

Quando in alcune circostanze si verifica l’avvicinamento/ la presenza di un'altra molecola CD45, una tirosin- fosfatasi che in questa circostanza ha una funzione attivatoria.

CD45 defosforila il residuo C- terminale permettendo l’apertura della molecola.

La stessa apertura della molecola si può ottenere quando altre proteine ricche di prolina possono interagire con il dominio SH3.

Questi due eventi permettono l’apertura conformazionale della proteina Lck e l’auto-fosforilazione di un residuo di tirosina nel dominio catalitico, e sono le condizioni perché questa proteina sia pienamente attiva. A questo punto Lck inizia a fosforilare i domini ITAM.

Attivazione di ZAP-70 e PI3K

Una volta che i domini ITAM sono stati fosforilati ZAP - 70 può legarsi, può essere fosforilata da Lck ed inizia ad essere attiva e fosforila gli elementi successivi che sono delle proteine adattatrici: ponti ed adattatori ( LAT= linker of activated T cells, SLP-76, Gads) che formano un complesso che rappresenta un punto di attracco per diversi fattori.

Accanto a questo, in parte regolato da altre molecole che intervengono nel processo, si verifica l’attivazione della chinasi PI3K.

Da qui partono 4 moduli che portano:

1) all’ attivazione di Akt che regola processi metabolici;

2) all’ attivazione di PLC che induce dei fattori trascrizionali (ottimale solo in presenza dell’ attivazione di PI3K);

3) all’ attivazione di una proteina Vav che lega la polimerizzazione dell’actina e la riorganizzazione del citoscheletro;

4) all’aumento dell’ adesione delle integrine con ADAP.

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Domande da interrogazione

  1. Qual è il ruolo delle macro strutture di segnalazione nella formazione del complesso TCR MHC?
  2. Le macro strutture di segnalazione si formano quando le proteine co-recettori si avvicinano al TCR, facilitando l'interazione con il complesso TCR MHC, un evento cruciale per la segnalazione cellulare.

  3. Come viene attivata la proteina Lck durante il riconoscimento del TCR?
  4. Lck, inizialmente inattiva, viene attivata nelle prime fasi del riconoscimento grazie all'interazione con CD45, che defosforila il residuo C-terminale, permettendo l'apertura della molecola e l'auto-fosforilazione necessaria per la sua attivazione.

  5. Qual è il ruolo di CD45 nella regolazione di Lck?
  6. CD45 è una tirosin-fosfatasi che, interagendo con Lck, defosforila il residuo C-terminale, consentendo l'apertura conformazionale della proteina e attivando così Lck per la fosforilazione dei domini ITAM.

  7. Quali sono i principali risultati dell'attivazione di ZAP-70 e PI3K?
  8. L'attivazione di ZAP-70 e PI3K porta a quattro moduli chiave: attivazione di Akt per la regolazione metabolica, attivazione di PLC per fattori trascrizionali, attivazione di Vav per la polimerizzazione dell'actina e aumento dell'adesione delle integrine con ADAP.

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