Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

T-SEJT RECEPTOR JELÁTVITEL

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni EgyetemenAzonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Berki Tímea és Boldizsár FerencJelátvitel

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Transzkripciós faktorok szerepe a timociták fejlődésében

DN1

CD44+

CD25-

DN2

CD44+

CD25+

DN3

CD44-

CD25+

DN4

CD44-

CD25-

DP

CD4+

CD8+

HSC

CD4-

CD8+

SP

CD4+

CD8-

SP

Felszínireceptorok

Transzkripciósfaktorok

HES-1, GATA-3 Sox4, HEB, NFATc

Ikaros E2A, STAT5 TCF-1-Lef-1, NF-kB, p53

Frizzled receptor,Halál receptor, pre-TCR

Notch-1

c-Kit, IL-7Ra-gc TCRab

Elköteleződés TCRabEllenőrző pont

Pre-TCRellenőrző pont

b-szelekció

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Th - Tc sejt döntés

CD4+

CD8-

CD4+

CD8-

CD8+

CD4-

Pozitív szelekció

Elköteleződés

Utó-elköteleződés

TOX

RUNX

Nincs TOX

Apoptózis

Nincs GATA3vagy MYB

GATA3

MYB

ThPOK

GATA3

CD4hi

CD8hi

CD4mid

CD8mid

CD4hi

CD8mid

Nincs hPOK

Nincs RUNX

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Az „immunológiai szinapszis” molekulái

CD43

CD44 CD45

TCR-CD3-peptid-MHCCD28-CD80/CD86CTLA4-CD80/CD86

AgrinPKCq

CD4

LCK

LFA1-ICAM1

Talin

CD2-CD48/CD59

LCK

CD44

CD45

CD4/CD8

CD43

CD28 CD80/CD86

CD2 CD48/CD59

LFA1 ICAM1

CTLA4 CD80/CD86

TCR Peptid-MHC

CD3

APCT sejt

PI3K

SHIP2

ZAP70

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Ko-stimulációs utak, amik a TcR jelátvitelt szabályozzák

TCR

a b

gd e e zz

CD28

Plazma membrán

Kalcium áram,NFAT aktiváció

MAPK aktiváció,AP1 kialakulás

GRB2

SOS

RAS

RASGRP1

DAG

GTP

NFAT FOS JUN IL-12Sejtmag

ZAP70

AP1

CD3

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

ZAP-70 kináz kötődése (Zéta- lánc Asszociált Protein kináz 70 kDa)

A T-sejt receptoron keresztüli aktiváció számos jelátviteli utat indít el. A T- és NK-sejt specifikus protein tirozin kináz ZAP-70 döntő szerepet játszik a korai T-sejt jelátvitelben. A ZAP-70 foszforilációja további downstream jelátviteli eseményekhez vezet: pl. a MAPK kaszkád foszforilációja és az intracelluláris kálcium szint emelkedése.

APC

T-sejt

TCR

CD3

ba z z g dee

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

P

P

P

P

Peptid-MHCII

CD4

ZAP-70

Lck

TCR

CD3

ba z z g dee

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

P

P

P

P

P

Peptid-MHCII

CD4

ZAP-70

Lck

PPP

PPP

Downstream jelekGén transzkripcióT- sejt aktiváció

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A ZAP-70 kináz foszforilációs helyei

0 100 200 300 400 500 600

N C

Y69 Y126 Y178 Y238

Y292

Y315/319 Y474 Y493

Y492

Y597/598

Funkciója nem ismert

Aktivációs foszforilációs hely Gátló foszforilációs hely

Y69 Y315/319 Y292

Y126 Y474 Y492

Y178 Y493 Y597/598

Y238

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A ZAP-70 szerepe

• A ZAP-70 kináz két tandem SH2 doménből és egy C-terminális kináz doménből áll, amiket az interdomén A és B választanak el. A ZAP-70 31 tirozinja (Tyr) közül 11 játszik szerepet a T-sejt aktivációban. Ezek közül néhánynak a funkciója még nem tisztázott (Tyr069, Tyr126, Tyr178 and Tyr238). Az interdomén B plays an a ZAP-70 komformációjának szabályozásában játszik fontos szerepet. A ZAP-70-et a p56Lck foszforilálja, de néhány tirozin autofoszforilációja is ismert.

• A ZAP-70 nem csak a T-sejt aktivációban nélkülözhetetlen, hanem a B-CLL fontos prognosztikus markere is. Egérben a ZAP-70 spontán vagy indukált mutációja autoimmun folyamatok kialakulásához vezet.

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

T-sejt aktiváció

L

R

T

E

N/RE

Apoptózis

Apoptózis

FADDMort1

FasTNFaR

FasLTNFa

Kaszpáz 1-14

Aktiváció

Citokin termelés

CD28

CD80CD86

PIP2 Ras

IP3DAG

Raf-1MEK

MAPK

CD3gdezh

TCRab

CD4

Allopeptid

Ras

Raf-1MEK

MAPK

Lck Fyn ZAP70

PIP2

PLCg1

CaMPKCaPKCbPKCfCaN

IP3DAGCa2+

NFATc, NF-kB, Jun/Fos, NFATn, c-Rel, IkB, Oct-1

Sejt proliferáció

IL-2RaIL-2RbIL-2Rg

IL-2IL-2

Lyk Syk

Fyn SHC

Raf-1MEK

MAPK

STAT3STAT5aSTAT5b

IP3DAG

Ras JAK1JAK3

PIP2

Bcl-2, Bcl-x, Kip1, cyclinE/Cdk2

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

2 jel szükséges a T-sejt aktivációhoz

1. Jel: TCR-CD3 komplexAntigén specifikus

2. Jel: ko-stimulációs jelCD28 - B7 interakció

NEM antigén specifikus

T-sejt differenciációés proliferáció

Effektor ésmemóriaT-sejtek

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A T-sejt aktiváció kezdeti lépései

1. ITAM: Immunoreceptor Tirozin-alapú Aktivációs Motívum

2. TCR keresztkötés a ko-receptorok (CD4, CD3, CD45)

3. TcR közeli asszociációjához vezet

4. Protein tirozin kináz (PTK) Lck és Fyn aktiváció: CD45 foszfatáz egy gátló foszfát csoportot eltávolítása (Pi) + egy további foszfát csoport hozzáadása (Pa)

5. Fyn és Lck a CD3 komplex ITAM-jait foszforilálják

6. A ZAP-70 PTK a z-lánc ITAM-jaihoz dokkolódik és foszforilálódik

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Th differenciáció

NaívCD4+ T-sejt

Treg

IL-2

FOXP3

RUNX1

Th2

Th2 citokinlókusz

IL-12Rβ2

GATA3

Th17

IL-17

RORgt

RUNX1

Th1

IFNT-bet

RUNX3

Th2 citokinlókusz

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Anergia

TCR

a b

gd e e zz

CD28

Kalcium áram,NFAT aktiváció

GRB2

SOS

RAS

RASGRP1

GDP

NFAT IL-12Sejtmag

ZAP70

CD3

P

DGKa

FoszfolipidekDAG

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A TcR és FceR jelátvitel közti hasonlóságok

LynLck

gg b

a

IgE

ITAM

FceRI

Antigén-specifikus receptor

Src-család kináz

Syk-család kináz

ZAP-70 T sejtekben, NK sejtekben és a CLL egy

alcsoportjában expresszálódik

Syk a legtöbb hematopoetikus

sejtben megtalálható

TCR

CD3a b

zzgd e e

CD3

ITAM

SykZAP-70 ZAP-70

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Src és Syk család kinázainak jellemzői• Src kinázok nyolc nem-receptor tirozin kináz (Src, Fyn, Yes, Lck,

Lyn, Hck, Fgr and Blk), amik növekedési faktor/citokin receptorok intracelluláris doménjeivel, GPCR-ekkel és integrinekkel lépnek interakcióba. Az Src kináz család molekuláinak domén szerkezete nagy fokú hasonlóságot mutat.

• ZAP-70 a zéta-lánc-asszociált protein kináz 70 (70 a molekulasúly kDa-ban). A fehérje a Syk protein-tirozin kináz család tagja. ZAP-70 T-sejtekben és NK-sejtekben expresszálódik, és a T-sejt jelátvitel beindításában van fontos szerepe.

• A ZAP-70-et B-sejtekben a krónikus limfoid leukémia (CLL) különböző formáinak elkülönítésére valamint prognosztikus markerként használják.

• A ZAP-70 kináz deficiencia immundeficienciához vezet.

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Nem-receptor tirozin kinázok

Myr

Fes/Fer

Syk/Zap70

Jak

Tec

Fak

Ack

Src

Csk

Srm

Rak/Frk

Brk/Sik

AblSH3-kötő régió DNS Aktin

Cdc-42

Y

Myr

PH

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y SH2

PTK katalitikus

SH3

Integrin-kötés/JEF domén

Kináz-szerű domén

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

Src család kinázainak jellemzői

Src család tagjaiExpressziómintázata

Izoformák Onkogén formák

Blk B-sejtel    

Fgr Mieloid sejtek, B-sejtek  Onkogén fúzió a gag szekvenciával macska szarkóma vírusban, overexpresszió néhány leukémiában és limfómában

Fyn Ubiquiter T-sejt specifikus izofoma(Fyn T)  

Hck Mieloid sejtek Két különböző transzlációs kezdet  

Lck T-sejtek, NK-sejtek, agy  Overexpresszió akut T-sejtes limfoid leukémiában

LynAgy, B-sejtek, mieloid sejtek

Két alternatív splicinggal létrejött forma

 

Src Ubiquiter Neuron-specifikus izoforma

Mutálódik és csonka retrovírusokban; csonka vastagbél tumorban; overexpresszió emlő, hasnyálmirigy és egyéb tumorokban

Yes Ubiquiter  

Onkogén fúzió a gag szekvenciával madár szarkóma vírusokban; magas expresszió vastagbél, melanoma malignum és egyéb tumorokban

Yrk Ubiquiter  

TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

A TcR/CD3 jelátviteli útvonal

Erk

PKC

RasGRP

PIP3

lB

NF-B

Calcineurin

MKK3/6

p38

MKK4/7

JNK

GRB2

LATPLC1

SOS

VAVGADS

SLP76

ADAPNCK

Akt

IKK

IKK

IKKβ

NFAT

NFAT

NFAT Raf

MEK1/2

CaM

Ras

lBβ

Fos Jun Rel

NIK

MEKKK

Wasp

Calpain

Rac/cdc42

MEKK

Ca2+

Ca2+

Proteoszómálisdegradáció

Proteoszómálisdegradáció

NF-B

RellBβ

b

Ca2+

Carma1 Malt1Bcl 10

NF-B

RellB

TCR CD4 CD45

PI3K

CD28

Citoplazma

Sejtmag

Sejtmag membrán

IL-2 Gén

CRACChannel

F-Aktin

Csoportosulás

Talin

LFA1

Actininin

ER

IntracellulárisCa2+ raktár

Zap70Lck

DAG

PIP2

IP3