Как работает иммунная система ч. 7
Представление антигена
Одна вещь, которую мне нужно прояснить, — это то, как именно антиген представлен Т-клеткам. Оказывается, “презентацию” выполняют специальные белки, называемые белками главного комплекса гистосовместимости (ГКГ), и Т-клетки используют свои рецепторы для “просмотра” этого представленного антигена. Как вы, возможно, знаете, “гисто” означает ткань, и эти основные белки гистосовместимости, помимо того, что служат презентационными молекулами, также участвуют в отторжении пересаженных органов. На самом деле, когда вы слышите, что кто-то ждет “подобранную” почку, это молекулы ГКГ донора и реципиента, которые хирург-трансплантолог пытается сопоставить.
Существует два типа молекул ГКГ, называемых классом I и классом II. Молекулы ГКГ класса I находятся в различных количествах на поверхности большинства клеток организма. Молекулы ГКГ класса I функционируют как “рекламные щиты”, которые информируют Т-клетки киллеры о том, что происходит внутри этих клеток. Например, когда человеческая клетка заражена вирусом, фрагменты вирусных белков, называемых пептидами, загружаются в молекулы ГКГ класса I и транспортируются на поверхность зараженной клетки. Исследуя эти белковые фрагменты, отображаемые молекулами ГКГ класса I, Т-клетки киллеры могут использовать свои рецепторы, чтобы “заглянуть” в клетку и обнаружить, что она заражена и должна быть уничтожена.
Молекулы ГКГ класса II также функционируют как рекламные щиты, но они предназначены для Т-клеток киллеров. Только определенные клетки в организме производят молекулы ГКГ класса II, и они называются антигенпредставляющими клетками (АПК). Макрофаги, например, превосходные антигенпредставляющие клетки. Во время бактериальной инфекции макрофаг “съедает” бактерии и загружает фрагменты проглоченных бактериальных белков на молекулы ГКГ класса II для отображения на поверхности макрофага. Затем, используя свои Т-клеточные рецепторы, Т-клетки помощники могут сканировать рекламные щиты ГКГ класса II макрофагов на предмет новостей о бактериальной инфекции. Таким образом, молекулы ГКГ класса I предупреждают Т-клетки киллеры, когда что-то не так внутри клетки, а молекулы ГКГ класса II, отображаемые на АПК, информируют Т-клетки помощники о том, что проблемы существуют вне клеток.
Хотя молекула ГКГ класса I состоит из длинной цепи (тяжелая цепь) и короткой цепи (β2-микроглобулин), а молекула ГКГ класса II имеет две длинные цепи (α и β), можно заметить, что эти молекулы довольно похожи по внешнему виду.
Хорошо, я знаю, что трудно визуализировать реальные формы молекул на таких рисунках, поэтому я решил показать вам несколько фотографий, которые нам помогут. Вот как может выглядеть пустая молекула ГКГ с точки зрения Т-клеточного рецептора. Сразу же вы видите канавку, в которую поместился бы фрагмент белка.
Далее, давайте разберем полные молекулы класса І и ІІ.
Я могу сказать, что это молекула ГКГ класса I, потому что пептид хорошо содержится в канавке. Оказывается, концы канавки молекулы класса I закрыты, поэтому белковый фрагмент должен иметь длину около девяти аминокислот, чтобы правильно вписаться. Молекулы ГКГ класса II немного отличаются.
Здесь вы видите, что пептид переполняет канавку. Это прекрасно работает для класса II, потому что концы канавки открыты, поэтому фрагменты белка размером около 20 аминокислот хорошо подходят.
Таким образом, молекулы ГКГ напоминают булочки, а белковые фрагменты, которые они представляют, напоминают сосиски. Если вы представите себе, что клетки нашего тела имеют хот-доги на своей поверхности, вы не сильно ошибетесь в представлении антигена. Именно так я себе это и представляю!
Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.