CD3: מאפיינים, פונקציות - כִּימִיָה - 2025

CD3 , באימונולוגיה, הוא ראשי התיבות המתאר את "קבוצת ההבדלה 3" (Cluster of Differentiation 3) ומגדיר קומפלקס חלבון הקיים בקרום הפלזמה של תאי מערכת החיסון המכונה לימפוציטים T.

חלבונים של מתחם CD3 מקשרים בדרך כלל לקומפלקס חלבון אחר על קרום הפלזמה של לימפוציטים המכונה קולטן תאי T או TCR (T Cell Receptor).

תוכנית של קומפלקס הקבלה בתא T ציטוטוקסי (CD8 +), בה נצפים הצגת האנטיגנים בהקשר של MHC והיווצרות קומפלקס TCR-CD3 (מקור: סוגת מהנדס באמצעות Wikimedia Commons)

TCR הוא הטרודימר המורכב משתי שרשראות פפטיד המקושרות זו לזו באמצעות קשרי דיסולפיד. כפי שניתן להסיק משמו, TCR הוא ייחודי לתאים משושלת לימפוציטים T ויש לו השלכות חשובות על תפקודי החיסון של תאים אלה.

בנוסף, לכל תא T יש TCR ספציפי, מכיוון שחלבונים אלה הם למעשה סוג של נוגדן, כך שהם מסוגלים לזהות רק סוג אחד של אנטיגן מוגדר.

לחלבונים של קומפלקס CD3 יש פונקציות טרנסצנדנטליות בהולכת אותות הקשורים לאינטראקציה בין קומפלקס TCR לבין האנטיגן הספציפי שלו, ומסיבה זו הם משתתפים בחלק חשוב מהתפתחות לימפוציטים T המכונים "הפעלה".

מאפיינים

CD3 נחשב בעיני מחברים רבים כמתחם "קורצפטור" של קומפלקס הקולטן לתאי T (TCR). זוהי מולקולה המתבטאת בשלבים המוקדמים של התפתחות לימפוציטים T.

זה קיים בשני לימפוציטים T עוזרים וגם בלימפוציטים T ציטוטוקסיים, אך לא התגלה בתאי לימפואידים אחרים כמו תאי B או תאי טבע קילר.

מִבְנֶה

מתחם CD3 הוא קומפלקס חלבון של חמש שרשראות פוליפפטיד בלתי-משתנות המכונות γ, ε, δ, ζ ו- η; שרשראות אלה מתחברות זו לזו ליצירת שלושה מבנים דימריים: הטרודומר γε, ההטרודימר δε וההודיודימר או הטרודימר η.

90% ממתחמי ה- CD3 הם בעלי ההומודימר ζζ ואילו ההטרודימר ζη נמצא רק ב -10% הנותרים.

למעט שרשראות ζ ו- η, שרשראות הפפטיד של מתחם CD3 מקודדות על ידי גנים שונים. ζ ו- η מקודדים על ידי אותו גן, אך עוברים תהליכי שחבור שונים.

תרשים של קומפלקס הקולטנים TCR של לימפוציט CD4, עוזר או עוזר. הקשר בין TCR למתחם החלבון CD3 נצפה. המבנים הדימריים המרכיבים את CD3 זוכים להערכה גם הם (מקור: TCR_complex.jpg: Ciar (שיחה) באתר en.wikipediaTCRComplex.png: עבודה אנריארדרטיבית: Marek M באמצעות Wikimedia Commons)

חלבוני γ, ε ו- δ של מתחם CD3 הם חלק מהמשפחה האימונוגלובולינית והם חלבונים טרנסמברנריים. יש להם תחום טרנסממברני, תחום ציטוסולי של יותר מ- 40 חומצות אמינו ותחום חוץ-תאי (סוג אימונוגלובולין).

שרשרת הפפטיד ζ שונה למדי משלושת האחרים: החלק החוץ-תאי שלה הוא כ -9 חומצות אמינו, יש לו קטע טרנסממברני ובעל תחום ציטוסולי 113 אורכות של חומצות אמינו.

מאפיינים של החלק הטרנסממברני של שרשראות CD3

לשרשראות הפפטיד של מתחם CD3 יש אזור טרנסממברנה שיש לו חומצה אספרטית או שאריות חומצה גלוטמית (שאריות טעונות שליליות), המסוגלות ליצור אינטראקציה עם המטענים החיוביים של חומצות האמינו בחלק הטרנסממברני במתחם TCR.

פונקציית הקבלה המשותפת של מתחם CD3 עם קומפלקס TCR קשורה קשר הדוק לאינטראקציה ה"טרנסממברנית "של שאריות שרשראות הפוליפפטיד המרכיבות את שני המתחמים.

מאפיינים של החלק הציטוזולי של שרשראות ה- CD3

כל השרשראות הציטוזוליות של מתחם ה- CD3 מחזיקות במוטיב הפעלת קולטני חיסון מבוסס טירוזין (ITAM).

מוטיבי ITAM אלה אחראים להולכת אות פנימית, מכיוון שהם מקיימים אינטראקציה עם אנזימי טירוזין קינאז, שהם מתווכים חשובים באיתות תוך-תאי.

מאפיינים

בידיעה ש- CD3 הוא קומפלקס רב-רכיבי, חשוב לציין שהוא משתף פעולה עם האינטראקציה של האנטיגן עם הקולטן TCR, אך אינו משתתף בו, כלומר הוא אינו בא במגע עם האנטיגן.

שורות ראיות רבות מראות כי CD3 אינו הכרחי רק כדי לתווך אינטראקציה של נוגדן-נוגדן על פני תאי T, אלא כי ביטויו נדרש לביטוי עצמי של קומפלקס TCR.

החלק החוץ תאי של מתחם CD3 משמש כ"אנטיגן "לצורך זיהוי נוגדנים בתאים של שושלת הלימפוציטים T, וזה חשוב מנקודת המבט של ציטולוגיה קלינית ואבחון מחלות.

פונקציות במהלך הפעלת תאי T

תאי T או לימפוציטים משתתפים בתופעות העיקריות של התגובה ההומוראלית והתאית, התלויים מאוד בהפעלתם ובכפלם.

המתחם המולקולרי CD3 פועל במהלך הפעלת תאי T על ידי אינטראקציה עם קומפלקס TCR ויצירת קומפלקס "אפקטור" TCR-CD3.

זכרו כי היווצרותו של קומפלקס זה תתרחש רק לאחר שתא T המדובר יזהה אנטיגן המוצג לו בהקשר של מולקולה של קומפלקס ההיסטוק-תאימות העיקרי או MHC (מתחם Histocompatibility Major) ממעמד I או בכיתה II, תלוי בסוג לימפוציט T.

אינטראקציה מורכבת אנטיגן-MHC / TCR / CD3 מעוררת תהליך איתות מורכב, המתחיל בקרום הלימפוציטים T ומסתיים בגרעין התא בגירוי התעתיק של גנים ספציפיים המעורבים במחזור התא ובידול. .

CD3, כאמור, משתף פעולה בהפיכת האותות, שכן תחומי ה- ITAM של שרשראות הפוליפפטיד שלו מקיימים אינטראקציה עם מפל של טירוזין קינאזות חלבון המופעלים לרוב על ידי זרחן.

אנזימי טירוזין קינאז "מגייסים" ומפעילים אלמנטים אחרים במורד הזרם בשרשרת האיתות, ובמיוחד כמה חלבונים "פיגומים" ואנזימים אחרים עם היכולת להפעיל או לגרום לשחרור מולקולות המתפקדות כשליחים שני וגורמי שעתוק.

אימונוזינפסיס

כמו גם מה שמתרחש באתרי האינטראקציה והחלפת האותות בין שני נוירונים (סינפסות עצביות), אתרי האינטראקציה בין תאים המציגים אנטיגנים בהקשר של מולקולות MHC וקולטני קרום על פני העצבים. לימפוציטים מסוג T נקראו "immnosinapsis."

מתחם ה- CD3, מכיוון שהוא משתתף באופן פעיל באינטראקציה, הוא חלק מהותי מאתרי החיסון.

הפניות

1. עבאס, א.כ., ליכטמן, א.ח., ופלי, ס. (2014). אימונולוגיה תאית ומולקולרית ספר אלקטרוני. מדעי הבריאות Elsevier.
2. שחקן, ג'יי.קיי (2019). אימונולוגיה מבוא, שנייה: מושגים בסיסיים ליישומים בינתחומיים. עיתונות אקדמית.
3. Burmester, G., & Pezzutto, A. (2003). אטלס צבעוני של אימונולוגיה עם תרומות מאת. ניו יורק, ארה"ב: Thieme.
4. צ'טי, ר., וגאטר, ק '(1994). CD3: מבנה, תפקוד ותפקיד של הכנת חיסון בתרגול קליני. כתב העת לפתולוגיה, 173 (4), 303-307.
5. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA, and Kuby, J. (2007). אימונולוגיה קובי. מקמילן.