Presentazione dell'antigene ai linfociti T
La protezione dipendente dai linfociti T dipende dalla loro capacità di riconoscere le cellule che trasportano patogeni o che hanno internalizzato i patogeni o i loro prodotti. La generazione del peptide dall'antigene intatto implica modificazioni della proteina originaria che prendono il nome di processamento dell'antigene. L'esposizione del peptide sulla superficie cellulare tramite le molecole MHC viene chiamato presentazione dell'antigene. Entrambe le molecole MHC di classe I e II devono legarsi al peptide prima di essere stabilmente espresse sulla superficie cellulare.
Processamento dell'antigene
Gli agenti infettivi si possono replicare in due distinti compartimenti cellulari. I virus e alcuni batteri si replicano nel citoplasma, mentre molti batteri patogeni e qualche parassita eucariota si replicano negli endosomi e nei lisosomi del sistema vescicolare. Le cellule infettate dai virus e dai batteri citosolici vengono eliminate dai linfociti T citotossici CD8. I patogeni ed i loro prodotti che si trovano nel sistema vescicolare vengono riconosciuti dai linfociti T CD4: TH1 e TH2. Il riconoscimento di materiale estraneo proveniente dal citosol o dai compartimenti vescicolari avviene attraverso l'uso di molecole MHC di classe I e di classe II rispettivamente.
Vie di processamento dell'antigene
Trasporto dei peptidi di classe I
Le molecole MHC, come tutte le proteine destinate alla superficie cellulare, vengono trasportate nel reticolo endoplasmico (RE) durante la loro sintesi. La parte della molecola MHC che lega il peptide viene ripiegata correttamente nel lume del reticolo e non viene mai esposta nel citosol. Il trasporto dei peptidi virali dal citosol nel lume del RE avviene mediante due proteine ATP-dipendenti della famiglia ABC (ATP-binding cassette): TAP1 e TAP2 (Transporter associated with Antigen Processing). Le due proteine TAP formano un eterodimero espresso sulla membrana del RE. I geni TAP1 e TAP2 sono presenti all'interno del gene MHC e vengono indotti dagli interferoni.
Ruolo del proteasoma nella generazione dei peptidi di classe I
La degradazione di molte proteine citosoliche è effettuata da un complesso enzimatico multicatalitico chiamato proteasoma. Esso è un grande complesso cilindrico formato da 28 subunità assemblate in 4 anelli, 7 subunità per anello. Due subunità del proteasoma, LMP2 e LMP7, sono codificate nella regione MHC vicino ai geni TAP1 e TAP2. Insieme alle molecole MHC I e TAP, sono indotte dagli interferoni. Una terza subunità, MECL-1, non è codificata nella regione MHC.