Bcr, Tcr i Mhc Molekule

Imunologija Imunologija

BCR, TCR I MHC MOLEKULEBCR, TCR I MHC MOLEKULE

GENI I GENETICKI KôDGENI I GENETICKI KôD

– GENI I GENETICKI KôDGENI I GENETICKI KôD

Kod eukariota postoje tri klase gena, a takodjer i Kod eukariota postoje tri klase gena, a takodjer i tri vrste RNA polimeraza koje ih trankribuju. tri vrste RNA polimeraza koje ih trankribuju. Prema tome posto su te polimeraze oznacene Prema tome posto su te polimeraze oznacene kao pol I, pol II I pol III takodjer analogno tome kao pol I, pol II I pol III takodjer analogno tome se radi o tri vrste gena a to su:se radi o tri vrste gena a to su:pol I geni – rRNA geni. Kodiraju 5S, 18 S, 28 S i pol I geni – rRNA geni. Kodiraju 5S, 18 S, 28 S i 5,8 S rRNA molekule.5,8 S rRNA molekule.pol II geni – Kodiraju proteine ( protein-coding pol II geni – Kodiraju proteine ( protein-coding geni ) i male jezgarne RNA molekule ( snRNA geni ) i male jezgarne RNA molekule ( snRNA geni ).geni ).pol III geni – 5S RNA geni, tRNA geni i geni koji pol III geni – 5S RNA geni, tRNA geni i geni koji kodiraju male citoplazmatske molekule RNA ( sc kodiraju male citoplazmatske molekule RNA ( sc RNA geni ).RNA geni ).

POL-I GENIPOL-I GENI

Slika 8.- Shema pol-I gena. NTS- Slika 8.- Shema pol-I gena. NTS- netranskribirajuci spacer region. netranskribirajuci spacer region.

Pre- rRNA je prekursor Pre- rRNA je prekursor rRNA koja se aktivnoscu ribonukleazarRNA koja se aktivnoscu ribonukleaza

procesira u 18S, 5.8S i procesira u 18S, 5.8S i 28S rRNA molekule. Super repetitivne 28S rRNA molekule. Super repetitivne

sekvence pojacavaju sekvence pojacavaju intenzitet transkripcije i nalaze se ispred intenzitet transkripcije i nalaze se ispred

promotora rRNA gena.promotora rRNA gena.

POL-I GENIPOL-I GENI

Eukariotske celije ima 4 ribosomalne RNA ( rRNA ). To su 5S, 18S, Eukariotske celije ima 4 ribosomalne RNA ( rRNA ). To su 5S, 18S, 28S I 5.8S rRNA. Pol-I geni kodiraju 18s, 28S I 5,8S rRNA a 5S rRNA 28S I 5.8S rRNA. Pol-I geni kodiraju 18s, 28S I 5,8S rRNA a 5S rRNA kodiraju pol-III geni. Pol-I geni ( slika 8. ) su razdvojeni kodiraju pol-III geni. Pol-I geni ( slika 8. ) su razdvojeni netranskribirajucim spacer regionima u kojima se nalaze netranskribirajucim spacer regionima u kojima se nalaze repetitivne sekvence. One cine osnovu aktivnosti pomocnih spacer repetitivne sekvence. One cine osnovu aktivnosti pomocnih spacer promotora koji opet pojacavaju intenzitet transkripcije rRNA gena. promotora koji opet pojacavaju intenzitet transkripcije rRNA gena. Spacer promotori sadarze srz od 42 bp. Ta sekvenca je kljucna za Spacer promotori sadarze srz od 42 bp. Ta sekvenca je kljucna za njihovu aktivnost. Povecavanje broja super repetitivnih sekvenci, njihovu aktivnost. Povecavanje broja super repetitivnih sekvenci, znaci proporcionalno povecanje frekvencije transkripcije. Spacer znaci proporcionalno povecanje frekvencije transkripcije. Spacer promotori su odvojeni medjusobno repetitivnim enhancer promotori su odvojeni medjusobno repetitivnim enhancer elementima ili pojacivacima od 60 I 81 bp.Spacer promotori I elementima ili pojacivacima od 60 I 81 bp.Spacer promotori I pojacivaci cine tz. super repetitivne elemente, koji se nalaze pojacivaci cine tz. super repetitivne elemente, koji se nalaze ispred dakle rRNA gena u NTS. rDNA transkripcione jedinice su ispred dakle rRNA gena u NTS. rDNA transkripcione jedinice su razdvojene internalnim transkribirajucim spacer sekvencama ( ITS- razdvojene internalnim transkribirajucim spacer sekvencama ( ITS- internal transcribed spacer ). ITS se odstranjuju iz primarnog internal transcribed spacer ). ITS se odstranjuju iz primarnog transkripta pomocu ribonukleaza u procesu post-transkripcijske transkripta pomocu ribonukleaza u procesu post-transkripcijske modifikacije. Kod vecine eukariota rDNA geni se ponavljaju u modifikacije. Kod vecine eukariota rDNA geni se ponavljaju u parovima, koji su razdvojeni netranskribirajucim spacer parovima, koji su razdvojeni netranskribirajucim spacer regionima.Tokom procesa oogeneze I embriogeneze broj rDNA regionima.Tokom procesa oogeneze I embriogeneze broj rDNA repetitivnih elemenata I ekspresija ribosomalnih gena se repetitivnih elemenata I ekspresija ribosomalnih gena se dramaticno mijenja.dramaticno mijenja.

POL- II GENIPOL- II GENI

Shema protein-coding gena eukariota. Promotor je Shema protein-coding gena eukariota. Promotor je smjesten usmjesten u 5' regionu a terminator u 3' regionu. Transkribirajuci region 5' regionu a terminator u 3' regionu. Transkribirajuci region ukljucuje leader i trailer sekvence kao i exone i introne. Kodi-ukljucuje leader i trailer sekvence kao i exone i introne. Kodi- rajuci region obuhvata samo exone i introne koji se rajuci region obuhvata samo exone i introne koji se odstranjujuodstranjuju iz primarnog RNA transkripta u procesu postranskripcijskog iz primarnog RNA transkripta u procesu postranskripcijskog procesiranja ili dorade hnRNA.Samo zrele mRNA molekuleprocesiranja ili dorade hnRNA.Samo zrele mRNA molekule se transportiraju u citoplazmu radi procesa translacije koji jese transportiraju u citoplazmu radi procesa translacije koji je kontrolisan od strane netranslacirajucih leader i trailer kontrolisan od strane netranslacirajucih leader i trailer sekvencisekvenci mRNA.mRNA.

SHEMA PROTEIN-CODING GENASHEMA PROTEIN-CODING GENA

5' Flanking ili upstream region ( promotor )5' Flanking ili upstream region ( promotor )

3' Flanking ili downstream region 3' Flanking ili downstream region ( terminator )( terminator )

TR ili transkribirajuci regionTR ili transkribirajuci region

KR ili kodirajuci regionKR ili kodirajuci region

NL ili netranslacirajuca leader sekvencaNL ili netranslacirajuca leader sekvenca

NT ili netranslacirajuca trailer sekvencaNT ili netranslacirajuca trailer sekvenca

E – exonE – exon

I – intronI – intron

Promotor Promotor Termin Termin Promotor Promotor se koristi u sirem smislu se koristi u sirem smislu dakle odnosi se na bilo koju kombinaciju dakle odnosi se na bilo koju kombinaciju signala koji kontrolisu transkripciju, signala koji kontrolisu transkripciju, odnosno sadrzi vise signala za kontrolu odnosno sadrzi vise signala za kontrolu procesa transkripcije. To su:procesa transkripcije. To su:startno mjesto za inicijaciju transkripcijestartno mjesto za inicijaciju transkripcijemaksimum transkripcije kao i regulacijumaksimum transkripcije kao i regulacijuTATA i CCAAT sekvence determinisu TATA i CCAAT sekvence determinisu efikasnost inicijacije transkripcijeefikasnost inicijacije transkripcijeaktivacija sekvenci odgovornih za stresaktivacija sekvenci odgovornih za strespojacanje intenziteta i frekvencije pojacanje intenziteta i frekvencije transkripcijetranskripcije

Terminator Terminator Terminator Terminator region pol-region pol-IIII gena sadrzi gena sadrzi signale za terminaciju ili zavrsetak procesa signale za terminaciju ili zavrsetak procesa transkripcije, a takodjer I za post-transkripcije, a takodjer I za post-transkripcijsko procesiranje ili finalno transkripcijsko procesiranje ili finalno modeliranje 3'kraja mRNA. Mnoge mRNA modeliranje 3'kraja mRNA. Mnoge mRNA imaju na tom kraju vezan niz molekula imaju na tom kraju vezan niz molekula poliadenilne kiseline ( poliadenozin ) poliadenilne kiseline ( poliadenozin ) izuzev npr. histonskih mRNAs.Na 3'kraj se izuzev npr. histonskih mRNAs.Na 3'kraj se vezuje 50-200 molekula poliadenilne vezuje 50-200 molekula poliadenilne kiseline i to za 5'AAUAAA sekvencu.kiseline i to za 5'AAUAAA sekvencu.

Transkribirajući regionTranskribirajući regionTranskribirajuci regionTranskribirajuci region ima 3 ima 3 komponente:komponente:

5' UTRL ( untranlated leader sequence ili 5' UTRL ( untranlated leader sequence ili netranslacirajuca leader sekvenca )netranslacirajuca leader sekvenca )

3' UTRT ( untranslated trailer sequence ili 3' UTRT ( untranslated trailer sequence ili netranslacirajuca trailer sekvenca )netranslacirajuca trailer sekvenca )

Kodirajuci region sastavljen od introna i Kodirajuci region sastavljen od introna i exonaexona

UTRL sekvenceUTRL sekvence

Prema opceprihvacenom pravilu, prvi Prema opceprihvacenom pravilu, prvi nukleotid koji odredjuje mRNA nukleotid koji odredjuje mRNA oznacava se sa oznacava se sa +1+1. Nukleotidi lijevo . Nukleotidi lijevo od njega imaju predznak minus(od njega imaju predznak minus(-), -), a a desno su oznaceni sa plus (+). UTRL desno su oznaceni sa plus (+). UTRL sekvence su duzine 30-700 bp a sekvence su duzine 30-700 bp a UTRT 50-520 bp. Obje sekvence su UTRT 50-520 bp. Obje sekvence su znacajne za proces translacije znacajne za proces translacije stabilnosti mRNA.stabilnosti mRNA.

Transkripcija i postranskripcijska Transkripcija i postranskripcijska modifikacija RNAmodifikacija RNA

Kodirajuci Kodirajuci region region pol II pol II gena specificira slijed gena specificira slijed aminokiselina tokom procesa translacije. Kodirajuce aminokiselina tokom procesa translacije. Kodirajuce sekvence su sekvence su exoni exoni a nekodirajuce su a nekodirajuce su intervenirajuce intervenirajuce sekvence ili introni.sekvence ili introni. Prilikom transkripcije prepisuju se Prilikom transkripcije prepisuju se sekvence i introna i exona. Na taj nacin nastaje primarni sekvence i introna i exona. Na taj nacin nastaje primarni transkript ili transkript ili hnRNA ( heterogenous nuclear RNA )hnRNA ( heterogenous nuclear RNA )koji koji se procesira ili doradjuje do finalnog produkta, odnosno se procesira ili doradjuje do finalnog produkta, odnosno zrele i stabilne mRNA.zrele i stabilne mRNA.Introni se odstranjuju tokom splicing procesa , a exoni se Introni se odstranjuju tokom splicing procesa , a exoni se spajaju enzimatskim procesom u kodirajuci region. spajaju enzimatskim procesom u kodirajuci region. Stabilnost mRNA se postize zastitom 5'kraja sa tz. Stabilnost mRNA se postize zastitom 5'kraja sa tz. cap cap strukturomstrukturom, a, aza 3' kraj se vezuju molekule poliadenilne kiseline. Tako za 3' kraj se vezuju molekule poliadenilne kiseline. Tako procesirana mRNA stvara sa specificnim proteinima stabilan procesirana mRNA stvara sa specificnim proteinima stabilan ribonukleoproteinski kompleks (RNP ), koji se iz jezgra ribonukleoproteinski kompleks (RNP ), koji se iz jezgra transportira u citoplazmu.transportira u citoplazmu.

RNA SPLICINGRNA SPLICING

Pol-II snRNA geniPol-II snRNA geni Njihova funkcija je u procesiranju ili Njihova funkcija je u procesiranju ili doradi hnRNA I pre-rRNA molekula. doradi hnRNA I pre-rRNA molekula. Utvrdjeno je da su U1snRNAs ukljucene u Utvrdjeno je da su U1snRNAs ukljucene u splicing ili isjecanje introna imRNA a splicing ili isjecanje introna imRNA a U4snRNAs u proces poliadenilacije 3'kraja U4snRNAs u proces poliadenilacije 3'kraja mRNAs. URNA geni su pronadjeni kod mRNAs. URNA geni su pronadjeni kod mnogih eukariota a njihove sekvence su mnogih eukariota a njihove sekvence su vrlo stabilne, odnosno ne pokazuju visok vrlo stabilne, odnosno ne pokazuju visok nivo varijabilnosti izmedju razlicitih vrsta nivo varijabilnosti izmedju razlicitih vrsta eukariota. Npr. sekvenca U1 gena je 95% eukariota. Npr. sekvenca U1 gena je 95% homologa kada se vrsila usporedba homologa kada se vrsila usporedba covjeka, glodara i kokoski.covjeka, glodara i kokoski.

POL-III GENIPOL-III GENI

U ovu skupinu gena, koje U ovu skupinu gena, koje transkribiraju polimeraze III, spadaju transkribiraju polimeraze III, spadaju 5SrRNA, tRNA i scRNA 5SrRNA, tRNA i scRNA geni.geni.Njihovom transkripcijom Njihovom transkripcijom nastaju 5S ribozomalneRNAs, tRNAs i nastaju 5S ribozomalneRNAs, tRNAs i male citoplazmatske RNAs.male citoplazmatske RNAs.

POL-III GENIPOL-III GENI

Ekspresija je pod konrolom Ekspresija je pod konrolom internalnih kontrolnih regiona internalnih kontrolnih regiona ( ICR-( ICR-internal control region ). ICRs internal control region ). ICRs su smjesteni izmedju + 41 i + 87 su smjesteni izmedju + 41 i + 87 pozicije unutar kodirajuceg regiona pozicije unutar kodirajuceg regiona (Slika – 12. ). Specificni proteini se (Slika – 12. ). Specificni proteini se vezuju za ICRs omogucavajuci vezuju za ICRs omogucavajuci njihovu funkciju. njihovu funkciju.

Transkripcija tRNA genaTranskripcija tRNA gena

GENETICKI KôDGENETICKI KôDU toku procesU toku procesa a biosinteze proteina, odnosno translacije ili biosinteze proteina, odnosno translacije ili prevodjenja geneticke sifre sa jezika nukleotida na jezik prevodjenja geneticke sifre sa jezika nukleotida na jezik aminokiselina, utvrdjeno je da tripleti baza na mRNA aminokiselina, utvrdjeno je da tripleti baza na mRNA odredjuju koja ce se transportna ili tRNA vezivati svojim odredjuju koja ce se transportna ili tRNA vezivati svojim antikodonom za kodon mRNA u ribosomima. Svaka tRNA antikodonom za kodon mRNA u ribosomima. Svaka tRNA nosi za sebe vezanu aminokiselinu, sto znaci da tripleti nosi za sebe vezanu aminokiselinu, sto znaci da tripleti baza mRNA odredjuju slijed aminokiselina u polipeptidnom baza mRNA odredjuju slijed aminokiselina u polipeptidnom lancu. Dakle kodon ne komunicira direktno sa lancu. Dakle kodon ne komunicira direktno sa odgovarajucom aminokiselinom, nego na posredan nacin. odgovarajucom aminokiselinom, nego na posredan nacin. Npr. kodon ACG prepoznaje tRNA sa antikodonom CGU. Npr. kodon ACG prepoznaje tRNA sa antikodonom CGU. Konvencionalno to znaci da Konvencionalno to znaci da prvaprva baza kodona odgovara baza kodona odgovara trecoj trecoj baci antikodona. Cetiri baze teoretski mogu praviti baci antikodona. Cetiri baze teoretski mogu praviti 64 kombinacije tripleta baza. 61 kombinacija kodira 20 64 kombinacije tripleta baza. 61 kombinacija kodira 20 postojecih aminokiselina. Medjutim neke aminokiseline postojecih aminokiselina. Medjutim neke aminokiseline odredjuje vise kodona ( fenomen degeneracije genetickog odredjuje vise kodona ( fenomen degeneracije genetickog koda ) koda )

GENETICKI KôDGENETICKI KôD Preostala tri kodona : Preostala tri kodona : UAA UAA ( ochre kodon ), ( ochre kodon ), UAG UAG ( amber kodon ) i ( amber kodon ) i UGAUGA ( opal kodon ) su tz. ( opal kodon ) su tz. nonsense ili terminacijski ili stop kodoni. Oni nonsense ili terminacijski ili stop kodoni. Oni odredjuju terminaciju ili zavrsetak sinteze odredjuju terminaciju ili zavrsetak sinteze polipeptida odnosno zavrsetak prevodjenja polipeptida odnosno zavrsetak prevodjenja nukleotidne sifre na slijed aminokiselina. Kodoni nukleotidne sifre na slijed aminokiselina. Kodoni koji specificiraju istu aminokiselinu razlikuju se koji specificiraju istu aminokiselinu razlikuju se samo u trecoj bazi.U nekim slucajevima UGA samo u trecoj bazi.U nekim slucajevima UGA nema funkciju stop kodona , nego specificira nema funkciju stop kodona , nego specificira aminokiselinu triptofan.Kod mitohondrija sisara aminokiselinu triptofan.Kod mitohondrija sisara AUA specificira metionin, a AGA i AGG funkcionisu AUA specificira metionin, a AGA i AGG funkcionisu kao stop kodoni kao stop kodoni

GENETICKI KôDGENETICKI KôD

Dakle geneticki kod je primjenjljiv na Dakle geneticki kod je primjenjljiv na sve zive sisteme ali ima i nekih sve zive sisteme ali ima i nekih izuzetaka. Slika prikazuje izuzetaka. Slika prikazuje “univerzalni” geneticki kod a tabela “univerzalni” geneticki kod a tabela 1. oznake aminokiselina koje se 1. oznake aminokiselina koje se nalaze u prirodi ( jedno i trislovne nalaze u prirodi ( jedno i trislovne oznake ), a koje specificiraju tripleti oznake ), a koje specificiraju tripleti baza po ustanovljenoj genetickoj sifri.baza po ustanovljenoj genetickoj sifri.

OOznake aminokiselinaznake aminokiselina k koje se oje se nalaze u prirodinalaze u prirodi ( 20 ) ( 20 )

Alanin-ala-AAlanin-ala-A

Arginin-arg-RArginin-arg-R

Asparagin-asn-NAsparagin-asn-N

Aspartat-asp-DAspartat-asp-D

Cystein-cys-CCystein-cys-C

Glutamat-glu-EGlutamat-glu-E

Glutamin-gln-QGlutamin-gln-Q

GENETIČKI KODGENETIČKI KODPrva baza(5' kraj)

Druga baza Treća baza(3' kraj)

U C A G

U PhePheLeuLeu

SerSerSerSer

TyrTyrochreamber

CysCysopal Trp

UCAG

C LeuLeuLeuLeu

ProProProPro

HisHisGlnGln

ArgArgArgArg

UCAG

A IleIleIleMet

ThrThrThrThr

AsnAsnLysLys

SerSerArgArg

UCAG

G ValValValVal

AlaAlaAlaAla

AspAspGluGlu

GlyGlyGlyGly

UCAG

GENETICKI KôDGENETICKI KôD “ “ Univerzalni “ geneticki kôdUniverzalni “ geneticki kôd. Ochre, opal. Ochre, opal i i

amberamber su terminacijski ili stop kodoni.Prva su terminacijski ili stop kodoni.Prva

baza kodona odgovara trecoj bazi baza kodona odgovara trecoj bazi antikodonaantikodona

tRNA za koju je vezana specificna tRNA za koju je vezana specificna aminokiselinaaminokiselina

( 5' → 3' smjer je konvencionalan nacin ( 5' → 3' smjer je konvencionalan nacin obiljeza-obiljeza-

vanja kodona i antikodona ).vanja kodona i antikodona ).

WWobble hipotezaobble hipoteza- Crick 1966- Crick 1966

1 2 3 (pozicija )1 2 3 (pozicija )

A C CA C C ( kodon ) ( kodon )

U G GU G G ( antikodon ) ( antikodon )

3 2 1 ( pozicija )3 2 1 ( pozicija )

Degenerativnost genetičkog Degenerativnost genetičkog kodakoda

ČČetiri baze ( A,U, C i G ) u mRNA, a po etiri baze ( A,U, C i G ) u mRNA, a po matematickom proracunu generiraju 64 matematickom proracunu generiraju 64 moguce kombinacije tripleta baza moguce kombinacije tripleta baza ( kodona ), koje opet odredjuju jednu ( kodona ), koje opet odredjuju jednu aminokiselinu tokom biosinteze proteina. aminokiselinu tokom biosinteze proteina. Medjutim u prirodi ima 20 aminokiselina Medjutim u prirodi ima 20 aminokiselina Takodjer se zna da 61 kodon odredjuje Takodjer se zna da 61 kodon odredjuje aminokiseline a tri su terminacijski ili stop aminokiseline a tri su terminacijski ili stop kodoni. To znaci da u mnogim slucajevima kodoni. To znaci da u mnogim slucajevima jednu aminokiselinu odredjuje dva ili vise jednu aminokiselinu odredjuje dva ili vise kodona ( fenomen degenerativnosti kodona ( fenomen degenerativnosti genetickog kôda ). genetickog kôda ).

GENETICKI KôDGENETICKI KôDTri baze kodona ne doprinose podjednako Tri baze kodona ne doprinose podjednako njegovoj specificnosti. Maksimalan doprinos tome njegovoj specificnosti. Maksimalan doprinos tome daje druga baza a treca minimalan. Dakle, kodoni daje druga baza a treca minimalan. Dakle, kodoni koji specificiraju istu aminokiselinu razlikuju se u koji specificiraju istu aminokiselinu razlikuju se u trecoj bazi. Takodjer je utvrdjen odnos izmedju trecoj bazi. Takodjer je utvrdjen odnos izmedju kodona koji odredjuju srodne aminokiseline. Tako kodona koji odredjuju srodne aminokiseline. Tako svi kodoni sa U na drugom mjestu odredjuju svi kodoni sa U na drugom mjestu odredjuju hidrofobne aminokiseline. hidrofobne aminokiseline. Wobble ili prva Wobble ili prva pozicija antikodonapozicija antikodona na tRNAs molekulama, koje na tRNAs molekulama, koje nose odredjene aminokiseline, moze da ne nose odredjene aminokiseline, moze da ne podlijeze Watson-Crickovom opceprihvacenom podlijeze Watson-Crickovom opceprihvacenom nacinu uparivanja baza. nacinu uparivanja baza. Wobble-GWobble-G u antikodonu u antikodonu moze se uparivati sa moze se uparivati sa C i UC i U u kodonu. u kodonu.

GENETICKI KôDGENETICKI KôDDakle, u navedenom primjeru, Dakle, u navedenom primjeru, UGGUGG se moze se moze uparivati sa uparivati sa ACCACC i sa i sa ACUACU, ako se oni nalaze na , ako se oni nalaze na trecoj poziciji kodona. trecoj poziciji kodona. Wobble-UWobble-U antikodona antikodona moze se uparivati sa moze se uparivati sa AA i i GG kodona na trecoj kodona na trecoj pozicijipoziciji. A. A se ne nalazi u wobble-poziciji se ne nalazi u wobble-poziciji antikodona nego se uvjek u tom slucaju antikodona nego se uvjek u tom slucaju modoficira deaminacijom u modoficira deaminacijom u inozin ( I ). Woble inozin ( I ). Woble inozininozin se moze uparivati sa se moze uparivati sa A, C i UA, C i U na trecoj na trecoj poziciji kodonapoziciji kodona. U. U, u wobble antikodonskoj , u wobble antikodonskoj poziciji, se modoficira u poziciji, se modoficira u 2-tiouridin2-tiouridin, koji se , koji se uparuje sa uparuje sa AA ali nikada sa ali nikada sa GG na trecoj poziciji na trecoj poziciji kodona. Wobble hipoteza je primjenjiva za vecinu, kodona. Wobble hipoteza je primjenjiva za vecinu, ali ne i za sve tRNAs. Dekodirajuci potencijal tRNA ali ne i za sve tRNAs. Dekodirajuci potencijal tRNA je takodjer u ovisnosti od konformacije ili je takodjer u ovisnosti od konformacije ili tercijarne strukture njene antikodonske petlje.tercijarne strukture njene antikodonske petlje.

Konformacija t-RNA molekuleKonformacija t-RNA molekule

Imunoglobulinska domena Imunoglobulinska domena molekula imunog prepoznavanjamolekula imunog prepoznavanja

S

S

N-kraj peptida

C-kraj peptida

-ploča

-ploča

Imunoglobulinski domen


Molekuli imunog prepoznavanja su:Molekuli imunog prepoznavanja su:

BCRBCR

TCRTCR

MHC molekuli klase I i IIMHC molekuli klase I i II


Imunoglobulinski domen ili region sadrži Imunoglobulinski domen ili region sadrži aminokiselinski redoslijed koji je ostao aminokiselinski redoslijed koji je ostao prilično stabilan tokom evolucionog prilično stabilan tokom evolucionog procesa.procesa.

Slika prikazuje globularnu tercijarnu Slika prikazuje globularnu tercijarnu konformaciju tipa sendviča. U svakoj ploči konformaciju tipa sendviča. U svakoj ploči peptidne niti teku antiparalelno( 3 i 4 peptidne niti teku antiparalelno( 3 i 4 lanca )Jedna disulfidna veza vezuje lanca )Jedna disulfidna veza vezuje sendvič ploče i to preko aminokiseline sendvič ploče i to preko aminokiseline cisteincistein

BCR i TCR polipeptidni lanciBCR i TCR polipeptidni lanci

N

C

S

S

IgL lanac

V

C

C1

C2

C3

C4

V H

C (KONSTANTNI)

V (VARIJABILNI)

Transmembranski

N

C

REGIONIBCR (Ig) LANCI

Ig LAKI (L) LANCI

Ig TEŠKI (H) LANCI Membranski oblik

TCR LANCI

N

C

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

IgH lanac

IgH lanac

IgH lanac

IgHlanac

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

VH VH VH

VH

N N

N

C C C C

N

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

DOMENI

S

S

S

S

S

S

S

S

TCR lanac

TCR lanac

TCR lanac

V V V

C C C

N N N

C C C

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

IgH lanac

IgL lanac

V

C

N

C

S

S

S

S

V

C

TCR lanac

V

C

S

S


BCR i TCR polipeptidni lanci sadrže BCR i TCR polipeptidni lanci sadrže segmente koji svojom specifičnom segmente koji svojom specifičnom konformacijom čine karakteristične konformacijom čine karakteristične domene veličine 110-120 domene veličine 110-120 aminokiselina.aminokiselina.

Lanci se razlikuju po broju domena Lanci se razlikuju po broju domena 2-5.2-5.

Izuzetna raznolikost lanaca u Izuzetna raznolikost lanaca u aminokiselinskoj sekvenciaminokiselinskoj sekvenci


Ovaj aminokiselinski diverzitet Ovaj aminokiselinski diverzitet omogućuje prepoznavanje izuzetno omogućuje prepoznavanje izuzetno velikog broja rašličitih molekulskih velikog broja rašličitih molekulskih konformacija ili epitopa.konformacija ili epitopa.

Ova raznolikost je pozicionirana u Ova raznolikost je pozicionirana u varijabilnom domenu polipeptidnih varijabilnom domenu polipeptidnih lanaca za razliku od relativno lanaca za razliku od relativno stabilnih ili konstantnih stabilnih ili konstantnih polipreptidskih lanaca.polipreptidskih lanaca.

Hipervarijabilni regioni unutar V Hipervarijabilni regioni unutar V regiona BCR i TCR polipeptnih regiona BCR i TCR polipeptnih

lanacalanacaV

Varijabilniregion

NCDR3 CDR2 CDR1

CIgL lanci

NCDR3 CDR2 CDR1

CTCR lanci

Ckonstantni

region

TMTransmembranskii

region

CDR3 CDR2 CDR1NIgH lanci

(membranski oblik)C


lanacalanaca

Varijabilnost je pretežno skoncentrisana u Varijabilnost je pretežno skoncentrisana u tri segmenta V regiona( 10 aminokiselina ) tri segmenta V regiona( 10 aminokiselina ) umotanih u vidu petlji ( hipervarijabilni umotanih u vidu petlji ( hipervarijabilni regioni-HV regioni ). HV regioni su regioni-HV regioni ). HV regioni su međusobno razdvojeni relativno međusobno razdvojeni relativno konstantnim regionima.konstantnim regionima.

Hipervarijabilne petlje V domena se Hipervarijabilne petlje V domena se nalaze u konformaciji u blizini te nalaze u konformaciji u blizini te stvaraju stvaraju mjesto vezivanja antigenamjesto vezivanja antigena


lanacalanaca

Hipervarijabilni regioni se često Hipervarijabilni regioni se često nazivaju i CDR regioni nazivaju i CDR regioni ( complementarity-determining ( complementarity-determining regions ).regions ).

Specifičnost CDR regiona je da Specifičnost CDR regiona je da mjenjaju redoslijed aminokiselina u mjenjaju redoslijed aminokiselina u njima, mjenjaju dužinu a da to ne utiče njima, mjenjaju dužinu a da to ne utiče na ukupnu trodimenzionalni raspored na ukupnu trodimenzionalni raspored ili konformaciju strukturnih molekula.ili konformaciju strukturnih molekula.

Imunoglobulini – BCR molekuleImunoglobulini – BCR molekule

MEMBRANA B LIMFOCITA

Mestovezivanjaantigena

SS

SS

SS

SS

S

S

S

S

S

S

SS

SS

SS

S

S

S

S

S

S

SS

S-S S-S

S-S

2 IgH lanca

2 IgL ili lanca

Mestovezivanjaantigena

Varijabilni domenS

S

S

S Konstantni domen

Transmembranskidomen

ImunoglobuliniImunoglobuliniProizcode ih isključivo B limfocitiProizcode ih isključivo B limfocitiMogu biti ekspresirani u vidu BCR Mogu biti ekspresirani u vidu BCR molekula na ćelijskoj membrani T molekula na ćelijskoj membrani T limfocita a također kada B limfociti limfocita a također kada B limfociti se diferenciraju u plazma ćelije, se diferenciraju u plazma ćelije, mogu lučiti antitjelamogu lučiti antitjelaMembranski BCR molekuli razlikuju Membranski BCR molekuli razlikuju se od izlučenih Ig molekula jer se od izlučenih Ig molekula jer posjeduju tz. Membranski mtip teških posjeduju tz. Membranski mtip teških IgH lanacaIgH lanaca

ImunoglobuliniImunoglobuliniMebranski tip IgH lanca na svom Mebranski tip IgH lanca na svom C.terminalnom kraju ima segment od oko C.terminalnom kraju ima segment od oko 20 molekula hidrofobnih aminokiselina 20 molekula hidrofobnih aminokiselina ( transmembranski domen ). On se vezuje ( transmembranski domen ). On se vezuje za ćelijski membranu B limfocita.za ćelijski membranu B limfocita.

Ig sekretovane molekule su izgrađene od Ig sekretovane molekule su izgrađene od dva teška i dva laka lanca. Laki su Kapa i dva teška i dva laka lanca. Laki su Kapa i Lambda a teški Mi, Delta, Gama, Alfa i Lambda a teški Mi, Delta, Gama, Alfa i EEpsilonpsilon pa su zbog toga označeni kao M, pa su zbog toga označeni kao M, D, G, A i E.D, G, A i E.

Sekretovane Ig molekuleSekretovane Ig molekuleKlasa IgH TEŠKOG LANCA

Sekretovani oblik

5IgE

S-S veza

2 Serumski IgA

2IgA u sekretima

1 IgM

J lanac

J lanac

Sekretornakomponenta

3 IgG

4IgD

ImunoglobuliniImunoglobulini

Svaki B limfocit na svoj ćelijskoj Svaki B limfocit na svoj ćelijskoj membrani ima oko 100 000 membrani ima oko 100 000 površinski BCR molekulapovršinski BCR molekula

Memorijski B limfociti za razliku od Memorijski B limfociti za razliku od naivnih imaju BCR molekule sa IgH naivnih imaju BCR molekule sa IgH lancima tipa Gama, Alfa i Elancima tipa Gama, Alfa i Epsilonpsilon

TCR molekuliTCR molekuli

ĆELIJSKA MEMBRANA T LIMFOCTA

S-S

Mesto vezivanja kompleksaMHC-peptid

S

S

S

S

S-S

S

S

S

S

TCR

lanac

TCR

lanac

Mesto vezivanja kompleksaMHC-peptid

Varijabilni domenS

S

S

S Konstantni domen

Transmembranskidomen

S

S

S

S

TCR

lanac

S

S

TCR

lanac

S

S

S

S


Proizvode ih jedino T limfociti u vidu Proizvode ih jedino T limfociti u vidu membranskih površinskih membranskih površinskih antigenskih determinanti ili antigenskih determinanti ili receptora.receptora.

Ne luče ih u spoljnu sredinuNe luče ih u spoljnu sredinu

Heterodimeri – alfa i beta lanci Heterodimeri – alfa i beta lanci spojeni disulfidnim vezama. Manji spojeni disulfidnim vezama. Manji broj su heteodimeri broj su heteodimeri gamagama i delta TCR i delta TCR lanaca.lanaca.


Na C-terminalnom kraju imaju Na C-terminalnom kraju imaju transmembranski region sastavljen transmembranski region sastavljen od 20-24 hidrofobne aminokiseline.od 20-24 hidrofobne aminokiseline.

T-limfocit ima na površini oko 20 000 T-limfocit ima na površini oko 20 000 TCR molekula.TCR molekula.


TCR antigenu determinantu formiraju TCR antigenu determinantu formiraju V regioni oba polipeptidna lancaV regioni oba polipeptidna lanca

Specifičnu konformacijsku strukturu Specifičnu konformacijsku strukturu kontaktne površine koja se vezuje za kontaktne površine koja se vezuje za antigen, obrazuju CDR regioni oba antigen, obrazuju CDR regioni oba lanca. TCR molekul ima lanca. TCR molekul ima jedno mjestojedno mjesto vezivanja antigenavezivanja antigena


TCR receptori prepoznaju TCR receptori prepoznaju determinante na peptidu i polimorfne determinante na peptidu i polimorfne determinant na MHC molekulu.determinant na MHC molekulu.

Posebnim aminokiselinskim Posebnim aminokiselinskim reziduama ostvaruje se kontakt TCR reziduama ostvaruje se kontakt TCR molekula sa peptidnim fragmentom molekula sa peptidnim fragmentom na MHC molekulu.na MHC molekulu.

TCR molekuli-MHC molekuliTCR molekuli-MHC molekuli

Prepoznaje polimorfne determinante MHC

Prepoznaje determinantepeptida

TCR

TCR MHC lanac

MHC lanac

Mesto kontakta sa TCR

Peptid

Mesto kontakta sa MHC

Prepoznaje polimorfne determinante MHC

BCR kompleksBCR kompleks

Ig-

S

S

Ig-

S

S

SS

SS

SS

SS

S

S

S

S

S

S

SS

SS

SS

S

S

S

S

S

S

SS

S-S S-S

S-S

BCR Ig- Ig-

P

S

S

S

SS-SS-S

MEMBRANA B LIMFOCITA

BCR i TCR kompleksi BCR i TCR kompleksi

BCR i TCR molekuli daju mogućnos B i T BCR i TCR molekuli daju mogućnos B i T limfocitima da prepoznaju antigene. B i T limfocitima da prepoznaju antigene. B i T limfociti ne mogu da sprovode signale za limfociti ne mogu da sprovode signale za efektorsku proliferaciju. Ti signali dolaze efektorsku proliferaciju. Ti signali dolaze od drugih ćelija koje dolaze u fizički dodir od drugih ćelija koje dolaze u fizički dodir sa njima.sa njima.

BCR kompleks čine dva teška i dva laka BCR kompleks čine dva teška i dva laka lanca spojena disulfidnom vezom. lanca spojena disulfidnom vezom. Ekstracelularne domene pripadaju Ig Ekstracelularne domene pripadaju Ig superfamiliji.superfamiliji.

TCR kompleksTCR kompleks

CD3 KOMPLEKS

TCR

S

S

S

S

S-S

S

S

S

S

S-S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S-S

S

S

S

S

TCR

MEMBRANA T ĆELIJE

TCR kompleksTCR kompleksMolekuli koji čine CD3 kompleks povezan je sa TCR Molekuli koji čine CD3 kompleks povezan je sa TCR molekulima na površini T.limfocita. CD3 kompleks se sastoji molekulima na površini T.limfocita. CD3 kompleks se sastoji od pet polipeptidnih lanaca od pet polipeptidnih lanaca γγ( gama),( gama),δδ(delta), (delta), εε(epsilon),(epsilon),ζζ(zeta),(zeta),ηη(eta).(eta).U CD3 kompleksu prisutan je po jedan U CD3 kompleksu prisutan je po jedan γγ i i δδ lanac, dva lanac, dva εε lanca.lanca.90% TCR molekula imaju u svojoj strukturi homodimer od 90% TCR molekula imaju u svojoj strukturi homodimer od dva dva ζζ lanca spojena disulfidnom vezom. lanca spojena disulfidnom vezom.10% imaju heterodimer sastavljen od jednog 10% imaju heterodimer sastavljen od jednog ζζ lanca lanca povezanog disulfidnom vezom sa jednim povezanog disulfidnom vezom sa jednim ηη lancem. lancem.Svojim ekstracelularnim domenama alfa, delta i eta lanci Svojim ekstracelularnim domenama alfa, delta i eta lanci pripadaju Ig superfamiliji. Funkcionalna zavisnost TCR i CD3 pripadaju Ig superfamiliji. Funkcionalna zavisnost TCR i CD3 molekula.molekula.

DNA rearanžiranje ili DNA rearanžiranje ili rekombinovanjerekombinovanje

RECEPTORI RECEPTORI ČIJI SE GENI NASLEĐUJUČIJI SE GENI NASLEĐUJU((iskazaniiskazani nana makrofagimamakrofagima i NKi NK ćelijamaćelijama))

RECEPTORI RECEPTORI ČIJI GENI NASTAJU SOMATSKIM PREUREĐENJEM DNAČIJI GENI NASTAJU SOMATSKIM PREUREĐENJEM DNA((iskazaniiskazani nana B i T B i T ćelijamaćelijama))

Mogući funkcionalnigeni

Funkcionalni gen za receptor

nastaje nasumičnom

rekombinacijomgenskih

segmenata

Funkcionalni genza receptor koji se nasleđuje

InformacijskaRNA

Transkripcija

Polipeptidreceptora

Translacija

Mogući polipeptidireceptora

Translacija

InformacijskaRNA

Transkripcija

Nasleđuju se grupe

nefunkcionalnhgenskih

segmenata

1 2 3


BCR i TCR gena nema u genetskom BCR i TCR gena nema u genetskom materijalu koji se nasljeđuje.materijalu koji se nasljeđuje.Funkcionalni BCR i TCR geni sklapaju Funkcionalni BCR i TCR geni sklapaju se naknadno tokom razvića limfocita.se naknadno tokom razvića limfocita.Nevisno rearanžiranje gena u B i T Nevisno rearanžiranje gena u B i T limfocitima.limfocitima.Nasljeđuju se samo genski segmenti. Nasljeđuju se samo genski segmenti. Njihovom rekombinacijom nastaju ovi Njihovom rekombinacijom nastaju ovi geni.geni.


Svaki pojedinačni B ili T limfocit posjeduje samo Svaki pojedinačni B ili T limfocit posjeduje samo sebi svojstvene funkcionalne BCR ili TCR gene.sebi svojstvene funkcionalne BCR ili TCR gene.Geni nastaju fantastičnim procesom Geni nastaju fantastičnim procesom rekombinovanja genskih segmenata.rekombinovanja genskih segmenata.Ovakvo somatsko aranžiranje gena imaju samo B Ovakvo somatsko aranžiranje gena imaju samo B i T limfociti. U ostalim ćelijama BCR i TCR geni su i T limfociti. U ostalim ćelijama BCR i TCR geni su u nefunkcionalnom obliku.u nefunkcionalnom obliku.Proces somatske rekombinacije je izuzetno važan Proces somatske rekombinacije je izuzetno važan za imuni sistem a radi se o rekmbinaciji za imuni sistem a radi se o rekmbinaciji nefunkcionalnih djelova ili segmenata gena.nefunkcionalnih djelova ili segmenata gena.Potencijal je ogroman broj genskih varijanti koje Potencijal je ogroman broj genskih varijanti koje kodiraju najrazličitije vrste imunskih receptora.kodiraju najrazličitije vrste imunskih receptora.


Postoji dvije vrste receptora:Postoji dvije vrste receptora:

- receptori koji nastaju - receptori koji nastaju somatskim somatskim

preuređenjem DNA ( B i T preuređenjem DNA ( B i T ćelije)ćelije)

- Receptori čiji se geni - Receptori čiji se geni nasljeđujunasljeđuju

( makrofagi i NK ćelije ).( makrofagi i NK ćelije ).

TCR i IGH lokusi mišaTCR i IGH lokusi miša

3’

3

LOKUS TCR LANCA

DH (1 - 12) J H (1 - 4)

Cb Ca C C

L1 VH1 L1000VH1000

5’

GENSKI SEGMENTI

L Liderski

V Varijabilni

D Raznolikosti

C Konstantni

J Spojni

D1J1 (1 - 7)

C

pseudogenski segment*

L1 V1 L50

5’

V50

’

D2 C2

*

J2 (1 - 7)

LOKUS IgH LANCA

C C C C


BCR i TCR geni raspređeni su u sedam BCR i TCR geni raspređeni su u sedam posebnih lokusa. Svaki lokus sadrži više posebnih lokusa. Svaki lokus sadrži više genskih segmenata koji međusobnim genskih segmenata koji međusobnim spajanje stvaraju funkcionalne gene koji spajanje stvaraju funkcionalne gene koji mogu da se transkribuju i translaciraju u mogu da se transkribuju i translaciraju u odgovarajuće polipeptidne lance.odgovarajuće polipeptidne lance.

Od 5Od 5‘‘ kraja DNA lanca svi ovi genski lokusi kraja DNA lanca svi ovi genski lokusi sadrže brojne V genske segmente, J genske sadrže brojne V genske segmente, J genske segmente i nekoliko K segmenata. IgH lokus segmente i nekoliko K segmenata. IgH lokus i TCR beta lokus sadrže i D genske i TCR beta lokus sadrže i D genske segmentesegmente

Rekombinacija genskih segmenata Rekombinacija genskih segmenata u funkcionalni genu funkcionalni gen

3’

C2J2 (1 - 6)

D2C1J1 (1 - 6)

D1VnLnV1L1

5’

Prvo preuređenje DNA (spajanje D3 - J2)

Drugo preuređenje DNA (spajanje V1 - D3J2 )

J2 (1 - 6)J1

3’5’

4 5 6

L1 V1 Ln Vn D1 C1 D2 C2

5’ 3’

J (1- 4 )D (1 - 12 )VnLnV1L1 C C

STVARANJE PRIMARNOGTRANSKRIPTA RNA

Funkcionalni gen koji se transkribuje Funkcionalni gen koji se transkribuje

Informacijska RNA za IgH lanac

’

GENSKI SEGMENTI

L Liderski

V Varijabilni

D Raznolikosti

J Spojni

C Konstantni

STVARANJEINFORMACIJSKE RNA

OBRADOM

3’5’

4 5 6

L1 V1 D1J1

C1 D2J2 (1 - 6)

C2

5’ 3’L1 V1 D1

J1C1 D2

J2 (1 - 6)C2

4 5 6

AAA

CJ2D3V1L1

D - J SPAJANJEPrvo preuređenje DNA (spajanje D1 - J14 )

V - D J SPAJANJEDrugo preuređenje DNA

(spajanje V1 - D1J14)

Obrada RNA

5’ 3’

J2 J3 J4D3V1L1 C C

5’ 3 ’

J2 J3 J4D3V1L1 C C

5’ 3’

J2 J3 J4D1VnLnV1L1 C CD2 D3

Nasleđena DNA (nefunkcionalni genski segmenti)

Informacijska RNA za TCR lanac

AAA

C1J14D1V1L1

Nasleđena DNA (nefunkcionalni genski segmenti

Obrada RNA


Rekombinacija nefunkcionalnih V,D,J Rekombinacija nefunkcionalnih V,D,J genskih segmenata.genskih segmenata.Za proces su odgovorne VDJ Za proces su odgovorne VDJ rekobinazerekobinazePrepoznavanje signalnih RS sekvenciPrepoznavanje signalnih RS sekvenciV segment se spaja sa J ili D V segment se spaja sa J ili D segmentom ali nikad sa nekim drugim segmentom ali nikad sa nekim drugim V segmentom.V segmentom.RAG-1 i RAG -2 geni( recombinase RAG-1 i RAG -2 geni( recombinase activation gene )activation gene )


Istovremena ekspresija RAG 1 i 2 Istovremena ekspresija RAG 1 i 2 gena.Eksperimenatlno oštećenje ovih gena.Eksperimenatlno oštećenje ovih gena uzrokuje to da limfociti zaostaju u gena uzrokuje to da limfociti zaostaju u razvoju u vrlo ranoj fazi diferencijacije.razvoju u vrlo ranoj fazi diferencijacije.

Miševi sa jednim nefunkcionalnim RAG Miševi sa jednim nefunkcionalnim RAG geneom obolijevaju od teške geneom obolijevaju od teške kombinovane imunodeficijencije SCID- kombinovane imunodeficijencije SCID- sever combined immunodeficiency sever combined immunodeficiency syndromsyndrom


Stvaranje npr. D3J2V1 .Ovo čini Stvaranje npr. D3J2V1 .Ovo čini funkcionalni gen koji kodira V domen funkcionalni gen koji kodira V domen IgH lanca.IgH lanca.


IgH LANAC

CJDVLNH2 COOH

COOH

V D J C

NH2

V REGION

C REGIONCDR1 CDR 2 CDR 3

CJ2D3V1L1AAA

INFORMACIJSKA RNA

TRANSLACIJA RNA U NASCENTNI POLIPEPTID

PROCESOVANJE I GLIKOZILACIJA U ZRELI POLIPEPTID

TCR LANAC

CJDVLNH2 COOH

C1J1 4D1V1L1

AAA

V D J CNH2 COOH

V REGION



3’

C2J2 (1 - 6)

D2C1J1 (1 - 6)

D1VnLnV1L1

5’

Prvo preuređenje DNA (spajanje D3 - J2)

Drugo preuređenje DNA (spajanje V1 - D3J2 )

J2 (1 - 6)J1

3’5’

4 5 6

L1 V1 Ln Vn D1 C1 D2 C2

5’ 3’

J (1- 4 )D (1 - 12 )VnLnV1L1 C C

STVARANJE PRIMARNOGTRANSKRIPTA RNA

Funkcionalni gen koji se transkribuje Funkcionalni gen koji se transkribuje

Informacijska RNA za IgH lanac

’

GENSKI SEGMENTI

L Liderski

V Varijabilni

D Raznolikosti

J Spojni

C Konstantni

STVARANJEINFORMACIJSKE RNA

OBRADOM

3’5’

4 5 6

L1 V1 D1J1

C1 D2J2 (1 - 6)

C2

5’ 3’L1 V1 D1

J1C1 D2

J2 (1 - 6)C2

4 5 6

AAA

CJ2D3V1L1

D - J SPAJANJEPrvo preuređenje DNA (spajanje D1 - J14 )

V - D J SPAJANJEDrugo preuređenje DNA

(spajanje V1 - D1J14)

Obrada RNA

5’ 3’

J2 J3 J4D3V1L1 C C

5’ 3 ’

J2 J3 J4D3V1L1 C C

5’ 3’

J2 J3 J4D1VnLnV1L1 C CD2 D3

Nasleđena DNA (nefunkcionalni genski segmenti)

Informacijska RNA za TCR lanac

AAA

C1J14D1V1L1

Nasleđena DNA (nefunkcionalni genski segmenti

Obrada RNA


Nakon što se rekombinacijom dizajnira Nakon što se rekombinacijom dizajnira funkcionalni gen počinje transkripcija. funkcionalni gen počinje transkripcija. Primarni RNA transkript sadrži V1D3J2 Primarni RNA transkript sadrži V1D3J2 genske segmente kao i transkribobane genske segmente kao i transkribobane ostale geneske segmente koji su suvišni a ostale geneske segmente koji su suvišni a vjerovatno i transkribovane sve C genske vjerovatno i transkribovane sve C genske segmente.segmente.Postranskripcijskom obradom stvara se Postranskripcijskom obradom stvara se RNA u kojoj su samo prepisi genskih RNA u kojoj su samo prepisi genskih segmenata V1, D3, J2, i Csegmenata V1, D3, J2, i Cµµ. Ostali se . Ostali se isjecaju enzimatskim reakcijama.isjecaju enzimatskim reakcijama.

Sinteza TCRbeta i IgH mikro Sinteza TCRbeta i IgH mikro polipeptidskih lanaca.polipeptidskih lanaca.

IgH LANAC

CJDVLNH2 COOH

COOH

V D J C

NH2

V REGION


CJ2D3V1L1AAA

INFORMACIJSKA RNA

TRANSLACIJA RNA U NASCENTNI POLIPEPTID

PROCESOVANJE I GLIKOZILACIJA U ZRELI POLIPEPTID

TCR LANAC

CJDVLNH2 COOH

C1J1 4D1V1L1

AAA

V D J CNH2 COOH

V REGION



Translacijom nastaju navedeni Translacijom nastaju navedeni polipeptidni lanci koji polipeptidni lanci koji postranslacijskom obradom postranslacijskom obradom poprimaju funkcionalan oblik stim što poprimaju funkcionalan oblik stim što se CVDJ spojevi nalaze u CDR se CVDJ spojevi nalaze u CDR regionima i to u trećem regionima i to u trećem hipervarijabilnom regionu koji je hipervarijabilnom regionu koji je najvažniji za proces specifičnog najvažniji za proces specifičnog prepoznavanja i vezanja antigena.prepoznavanja i vezanja antigena.


TCRlanac

TCRlanac

250 -1000 250

12 0

4 4

1-5 x 104 103

75 25

0 2

50 12

4 x 103 6 x 102

BCR MOLEKUL TCR MOLEKUL

Ig H lanac

Ig L lanac

Broj V segmenata

Broj D segmenata

Broj J segmenata

Ukupni potencijaluključujući spojnu

raznolikost

Kombinacijsko sparivanjeV domena

Rekombinacijsko spajanjesegmenata

107 106

10 11 1016


Nasljeđeni VDJ genski segmenti od oca i Nasljeđeni VDJ genski segmenti od oca i majke sami po sebi obezbjeđuju majke sami po sebi obezbjeđuju raznolikost imunskih receptora.To se raznolikost imunskih receptora.To se znatno pospješuje rekombinacijskim znatno pospješuje rekombinacijskim somatskim procesomsomatskim procesom

Nekada u tim procesima može doći i do Nekada u tim procesima može doći i do greškegreške

Mjesto vezivanja antigena u BCR i TCR Mjesto vezivanja antigena u BCR i TCR receptosima formiraju zajedničkom receptosima formiraju zajedničkom rekacijom V domeni polipeptidnih lanaca.rekacijom V domeni polipeptidnih lanaca.

MHC molekuli- klasa IMHC molekuli- klasa I

ĆELIJSKA MEMBRANA

domen

Udolina zavezivanjepeptida

lanac

domen

Vezanipeptid

domen mikroglobulinS

S

S

S

S

SIg domen

Transmembranski domen

MHC molekuli- klasa IMHC molekuli- klasa IMHC molekuli su veoma polimorfni. MHC molekuli su veoma polimorfni. Odgovorni za imunsko odbacivanje Odgovorni za imunsko odbacivanje transplantata kod jedinki iste vrste. transplantata kod jedinki iste vrste. Nazvani su i Nazvani su i alotransplantacijski antigenialotransplantacijski antigeniMHC molekuli su neophodni za MHC molekuli su neophodni za prepoznavanje proteinskih antigena od prepoznavanje proteinskih antigena od strane T limfocita. Bez njihove pomoći T strane T limfocita. Bez njihove pomoći T limfociti jednostavno ne mogu da vide limfociti jednostavno ne mogu da vide proteinske molekule.proteinske molekule.MHC molekulki kontrolišu proces imunog MHC molekulki kontrolišu proces imunog odgovpora na većinu proteina.odgovpora na većinu proteina.

MHC molekuli- klasa IMHC molekuli- klasa IStavaranje kompleksa MHC-peptidStavaranje kompleksa MHC-peptid

LJUDI- sve ćelije sa jedrom i trombociti LJUDI- sve ćelije sa jedrom i trombociti ekspresiraju MHC molekule klase I.ekspresiraju MHC molekule klase I.

MHC molekule klase II iskazuju APC ili MHC molekule klase II iskazuju APC ili antigen prezentirajuće čelije ( makrofagi, antigen prezentirajuće čelije ( makrofagi, dendritske ćelije, folikularnew dendritske dendritske ćelije, folikularnew dendritske ćelije )ćelije )

Interferon gama povećava ekspresiju MHC Interferon gama povećava ekspresiju MHC molekula klase I u skoro svim ćelijama.molekula klase I u skoro svim ćelijama.

MHC molekuli- klasa IMHC molekuli- klasa I

MHC geni su izuzetno polimorfniMHC geni su izuzetno polimorfni

Homozigoti-identični genski aleli na Homozigoti-identični genski aleli na MHC lokusima oba hromosoma.MHC lokusima oba hromosoma.

Heterozigoti-različiti aleli na svakom Heterozigoti-različiti aleli na svakom od dva roditeljska hromosoma.,od dva roditeljska hromosoma.,

Većina ljudi su heterozigoti a samo Većina ljudi su heterozigoti a samo su jednojajčani blizanci homozigoti.su jednojajčani blizanci homozigoti.

MHC molekuli- klasa IMHC molekuli- klasa IPolimorfnost MHC molekula je evolucionog Polimorfnost MHC molekula je evolucionog karaktera.karaktera.MHC-I molekula:Dva nekovalentno spojena MHC-I molekula:Dva nekovalentno spojena polipeptidna lanca Jedan je transmembranski alfa polipeptidna lanca Jedan je transmembranski alfa lanac a drugi mali lanac a drugi mali Ekstracelularni protein beta-2- mikroglobulin koji Ekstracelularni protein beta-2- mikroglobulin koji je kodiran od strane gena koji nije u MHC je kodiran od strane gena koji nije u MHC kompleksu.kompleksu.Geni MHC-Klase I kod čovjeka su smješteni u HLA Geni MHC-Klase I kod čovjeka su smješteni u HLA a, B i C lokusima. Kodiraju alfa 1,2 i 3 lance. a, B i C lokusima. Kodiraju alfa 1,2 i 3 lance. Regioni alfa 1 i 2 formiraju udubljenje za Regioni alfa 1 i 2 formiraju udubljenje za vezivanje peptidnog fragmentavezivanje peptidnog fragmenta

MHC molekuli klase IIMHC molekuli klase II

domen domen

lanac

Vezani peptid

domen domenS

S

S

S

ĆELIJSKA MEMBRANA

S

SIg domen

Transmembranski domen

Udolina zavezivanjepeptida

lanac

MHC molekuli- klasa IIMHC molekuli- klasa IIMHC-II molekuli- heterodimeri. Dva MHC-II molekuli- heterodimeri. Dva neko-neko-valentno spojena transmembranska valentno spojena transmembranska polipeptidska lanaca alfa i beta lanci polipeptidska lanaca alfa i beta lanci klase II. Kodirani su genima smještenim klase II. Kodirani su genima smještenim u lokusima HLA_DP; DQ I DR. Svaki gen u lokusima HLA_DP; DQ I DR. Svaki gen kodira najmanje jedan alfa i beta lanac.kodira najmanje jedan alfa i beta lanac.

Alfa 1 i beta 1 domene formiraju Alfa 1 i beta 1 domene formiraju udubljenje za vezivanje peptidnog udubljenje za vezivanje peptidnog fragmenta.fragmenta.

Region vezivanja MHC molekula Region vezivanja MHC molekula klase Iklase I

2

C

1

N N-terminalni kraj lanca

-ploča

C C-terminalni kraj lanca

spirala spirala

peptid


Interakcijom alfa 1 i 2 regiona alfa Interakcijom alfa 1 i 2 regiona alfa polipeptidskog lanca obrazuje se polipeptidskog lanca obrazuje se udubljenje za vezivanje peptida. Ima udubljenje za vezivanje peptida. Ima dno i bočne zidove. Dno čini 8 dno i bočne zidove. Dno čini 8 antiparalelnih lanaca beta nabrane antiparalelnih lanaca beta nabrane ploče a bočne zidove čine dvije ploče a bočne zidove čine dvije paralelne alfa spirale.Vezuju se paralelne alfa spirale.Vezuju se peptidi veličine 8-12 aminokiselina.peptidi veličine 8-12 aminokiselina.


Polimorfne aminokiseline odgovorne Polimorfne aminokiseline odgovorne su za raznolikost vezivanja peptida. su za raznolikost vezivanja peptida. Sve polimorfne aminokiseline se Sve polimorfne aminokiseline se nalaze u ovom udubljenjunalaze u ovom udubljenjuSvi kontakti se obrazuju preko Svi kontakti se obrazuju preko odgovarajućih aminokiselina.odgovarajućih aminokiselina.MHC molekuli klase II. Skoro MHC molekuli klase II. Skoro identičan načinidentičan način

kontakt APC i TCRkontakt APC i TCR

Citotoksični i pomoćnički T- limfocitiCitotoksični i pomoćnički T- limfociti

Humoralni imunitetHumoralni imunitet

BCRBCR

B-limficitiB-limficiti

memorijamemorija

Ig molekulIg molekul






TranskripcijaTranskripcija

Efektorski mehanizmi nespecifične Efektorski mehanizmi nespecifične imunostiimunosti

ZaprekeZaprekeEpitel mikroorganizama prepreka ulaskuEpitel mikroorganizama prepreka ulaskuDefenizni (antimikrobni peptidi) ubijanje Defenizni (antimikrobni peptidi) ubijanje mikroorganizamamikroorganizamaIntraepitelni limfociti T (TCRγ/β) ubijanje Intraepitelni limfociti T (TCRγ/β) ubijanje mikroorganizamamikroorganizama

Cirkulirajuće efektorske staniceCirkulirajuće efektorske staniceNeutrofili rana fagocitoza Neutrofili rana fagocitoza ubijanje ubijanje mikroorganizamamikroorganizamaMakrofagi efikasna fagocitoza Makrofagi efikasna fagocitoza ubijanje mikroorganizamaubijanje mikroorganizama sekrecija sekrecija proupalnih proupalnih citokinacitokinaNK-stanice razaranje zaraženih NK-stanice razaranje zaraženih stanica aktivacija makrofaga stanica aktivacija makrofaga


Cirkulirajući efektorski proteiniCirkulirajući efektorski proteiniKomplementski sustav Komplementski sustav ubijanje ubijanje mikroorganizamamikroorganizama

opsonizacija,aktivacija opsonizacija,aktivacija limfocitalimfocita

Lektin koji veže manozu opsonizacija Lektin koji veže manozu opsonizacija

mikroorganizama aktivacija mikroorganizama aktivacija komplementa komplementa

(lektinski put)(lektinski put)C-reaktivni protein opsonizacija C-reaktivni protein opsonizacija

mikroorganizama mikroorganizama aktivacija aktivacija

komplementa komplementa (klasični put)(klasični put)Koagulacijski faktori izolacija zaraženog Koagulacijski faktori izolacija zaraženog tkivatkiva


CitokiniCitokiniTNF, IL-1, kemokini upalna reakcijaTNF, IL-1, kemokini upalna reakcijaIFN-α, β otpornost protiv IFN-α, β otpornost protiv virusavirusaIFN-γ aktivacija IFN-γ aktivacija makrofagamakrofagaIL-12 aktivacija NK-IL-12 aktivacija NK-stanicstanicee

diferencijacija Th0 diferencijacija Th0 u Th1 u Th1 proliferacija NK-proliferacija NK-stanicastanicaIL-15 proliferacija NK-IL-15 proliferacija NK-stanicastanicaIL-10, TGF- β antiupalni učinakIL-10, TGF- β antiupalni učinak

Receptori humanih NK ćelijaReceptori humanih NK ćelijaReceptor Poznati ligand Receptor Poznati ligand Inhibicija (Inhibicija ( -), -), Aktivacija (+)Aktivacija (+)KIRKIR3DL2 MHC-A 3DL2 MHC-A - -3DL1 MHC-B 3DL1 MHC-B - -2DL1, 2, 3 MHC-C 2DL1, 2, 3 MHC-C - -2DS1, 2 MHC-C 2DS1, 2 MHC-C + +2DL 4 MHC-G 2DL 4 MHC-G - -

Receptori humanih NK ćelijaReceptori humanih NK ćelijaILT2 MHC-A, B, G ILT2 MHC-A, B, G --CD94-NKG2A/B MHC-E CD94-NKG2A/B MHC-E --CD94-NKGc/3 MHC-E CD94-NKGc/3 MHC-E ++LAIR-1 ? LAIR-1 ? - -2B4 CD48 2B4 CD48 + +NKp44 hemaglutinin virusa gripe tumorski ligandi NKp44 hemaglutinin virusa gripe tumorski ligandi + +NKp30 ? NKp30 ? + +NKp46 hemaglutinin virusa gripe tumorski ligandi NKp46 hemaglutinin virusa gripe tumorski ligandi + +NKG2D MICA/B, ULPP 1, 2, 3 +NKG2D MICA/B, ULPP 1, 2, 3 +NKp80 ? NKp80 ? + +

Receptori humanih NK ćelijaReceptori humanih NK ćelijaNKp80 ? +NKp80 ? +NTBA NTBA +NTBA NTBA +DNAM-1 PVR, nektin-2 + DNAM-1 PVR, nektin-2 + CD16 FcγRIIIA IgG +CD16 FcγRIIIA IgG +CD69 ? +CD69 ? +CD2 LFA-3 +CD2 LFA-3 +CD11a ICAM-1, 2 +CD11a ICAM-1, 2 +CD11b ICAM-1, 2 komplement +CD11b ICAM-1, 2 komplement +CD27 CD70 +CD27 CD70 +CD28 B7-1, B7-2 +CD28 B7-1, B7-2 +CD40 LCD40 +CD40 LCD40 +CD44 hijalironska kiselina +CD44 hijalironska kiselina +

Receptori humanih NK ćelijaReceptori humanih NK ćelija

IFN-αβ R IFN-α, IFN-γ IFN-αβ R IFN-α, IFN-γ

IL-2Rβ IL-15, IL-2 IL-2Rβ IL-15, IL-2

IL-2R IL-12 IL-2R IL-12

Documents

Bcr, Tcr i Mhc Molekule