CD3: KENMERKEN, FUNCTIES - CHEMIE - 2025

CD3 , in immunologie, is het acroniem dat de "groep van differentiatie 3" (Cluster of Differentiation 3) beschrijft en een eiwitcomplex definieert dat aanwezig is in het plasmamembraan van cellen van het immuunsysteem, bekend als T-lymfocyten.

De eiwitten van het CD3-complex associëren zich normaal met een ander eiwitcomplex op het plasmamembraan van lymfocyten, de T-celreceptor of TCR (T-celreceptor).

Schema van het ontvangstcomplex in een cytotoxische T-cel (CD8 +), waar de presentatie van het antigeen in de MHC-context en de vorming van het TCR-CD3-complex worden waargenomen (Bron: ingenieursgena via Wikimedia Commons)

TCR is een heterodimeer dat is samengesteld uit twee peptideketens die met elkaar zijn verbonden door disulfidebindingen. Zoals uit de naam kan worden afgeleid, is TCR uniek voor cellen van de T-lymfocytenlijn en heeft het belangrijke implicaties voor de immuunfuncties van deze cellen.

Bovendien heeft elke T-cel een specifieke TCR, aangezien deze eiwitten eigenlijk een soort antilichaam zijn, dus ze zijn in staat om slechts één type gedefinieerd antigeen te herkennen.

De eiwitten van het CD3-complex hebben transcendentale functies bij de transductie van signalen die verband houden met de interactie tussen het TCR-complex en zijn specifieke antigeen, en daarom nemen ze deel aan een belangrijk deel van de ontwikkeling van T-lymfocyten, bekend als "activering".

kenmerken

CD3 wordt door veel auteurs beschouwd als een “coreceptor” -complex van het T-celreceptorcomplex (TCR). Het is een molecuul dat tot expressie komt tijdens de vroege stadia van de ontwikkeling van T-lymfocyten.

Het is aanwezig in zowel helper-T-lymfocyten als cytotoxische T-lymfocyten, maar is niet gedetecteerd in andere lymfoïde cellen, zoals B-cellen of Natural Killers (NK) -cellen.

Structuur

Het CD3-complex is een eiwitcomplex van vijf onveranderlijke polypeptideketens die bekend staan ​​als γ, ε, δ, ζ en η; Deze ketens associëren zich met elkaar om drie dimere structuren te vormen: het γε heterodimeer, het δε heterodimeer en het ζζ homodimeer of het ζη heterodimeer.

90% van de CD3-complexen heeft het ζζ-homodimeer, terwijl het ζη-heterodimeer alleen in de resterende 10% is aangetroffen.

Met uitzondering van de ζ- en η-ketens, worden de peptideketens van het CD3-complex gecodeerd door verschillende genen. ζ en η worden gecodeerd door hetzelfde gen, maar ondergaan verschillende splitsingsprocessen.

Diagram van het TCR-receptorcomplex van een CD4-lymfocyt, helper of helper. De associatie van TCR met het CD3-eiwitcomplex wordt waargenomen. De dimere structuren waaruit CD3 bestaat, worden ook gewaardeerd (Bron: TCR_complex.jpg: Ciar (talk) op en.wikipediaTCRComplex.png: Anriarderivatief werk: Marek M via Wikimedia Commons)

De γ, ε en δ eiwitten van het CD3-complex maken deel uit van de immunoglobuline-superfamilie en zijn transmembraaneiwitten. Ze hebben een transmembraandomein, een cytosolisch domein van meer dan 40 aminozuren en een extracellulair domein (immunoglobulinetype).

De peptideketen ζ verschilt behoorlijk van de andere drie: het extracellulaire deel is ongeveer 9 aminozuren lang, heeft een kort transmembraansegment en heeft een cytosolisch domein van 113 aminozuren lang.

Kenmerken van het transmembraandeel van CD3-ketens

De peptideketens van het CD3-complex hebben een transmembraangebied met een asparaginezuur- of glutaminezuurresidu (negatief geladen residuen), die in staat zijn om te interageren met de positieve ladingen van de aminozuren in het transmembraandeel van het TCR-complex.

De co-ontvangstfunctie van het CD3-complex met het TCR-complex is nauw verwant aan de "transmembraan" -interactie van de residuen van de polypeptideketens die beide complexen vormen.

Kenmerken van het cytosolische deel van de CD3-ketens

Alle cytosolische ketens van het CD3-complex bezitten een op tyrosine gebaseerd immunoreceptoractiveringsmotief (ITAM).

Deze ITAM-motieven zijn verantwoordelijk voor de binnenwaartse signaaltransductie, omdat ze een interactie aangaan met tyrosinekinase-enzymen, die belangrijke mediatoren zijn bij intracellulaire signalering.

Kenmerken

Wetende dat CD3 een complex met meerdere componenten is, is het belangrijk om te specificeren dat het samenwerkt met de interactie van het antigeen met de TCR-receptor, maar er niet aan deelneemt, dat wil zeggen dat het niet in contact komt met het antigeen.

Talrijke bewijzen suggereren dat CD3 niet alleen nodig is om antigeen-antilichaaminteractie op het oppervlak van T-cellen te mediëren, maar dat de expressie ervan vereist is voor de zelfexpressie van het TCR-complex.

Het extracellulaire deel van het CD3-complex wordt gebruikt als een "antigeen" voor antilichaamherkenning van cellen van de T-lymfocytenlijn, wat belangrijk is vanuit het oogpunt van klinische cytologie en ziektediagnose.

Functies tijdens T-celactivering

T-cellen of lymfocyten nemen deel aan de belangrijkste verschijnselen van de humorale en cellulaire immuunrespons, die sterk afhankelijk zijn van hun activering en vermenigvuldiging.

Het moleculaire CD3-complex werkt tijdens T-celactivering door interactie met het TCR-complex en vormt het TCR-CD3 "effector" -complex.

Onthoud dat de vorming van dit complex pas zal plaatsvinden als de T-cel in kwestie een antigeen herkent dat eraan wordt aangeboden in de context van een molecuul van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex of MHC (Major Histocompatibility Complex) van klasse I of klasse II, afhankelijk van het type T-lymfocyt.

De interactie antigeen-MHC / TCR-complex / CD3-complex veroorzaakt een gecompliceerd signaleringsproces, dat begint in het T-lymfocytmembraan en eindigt in de celkern met de stimulatie van de transcriptie van specifieke genen die betrokken zijn bij de celcyclus en differentiatie. .

CD3 werkt, zoals gezegd, samen in de transductie van de signalen, aangezien de ITAM-domeinen van zijn polypeptideketens een interactie aangaan met een cascade van proteïne-tyrosinekinasen die voor het grootste deel worden geactiveerd door fosforylering.

Tyrosinekinase-enzymen "rekruteren" en activeren andere elementen stroomafwaarts in de signaalketen, vooral sommige "scaffold" -eiwitten en andere enzymen met het vermogen om de afgifte van moleculen die als tweede boodschappers en transcriptiefactoren functioneren, te activeren of te induceren.

Immunosynapsis

Evenals wat er gebeurt op de plaatsen van interactie en uitwisseling van signalen tussen twee neuronen (neuronale synapsen), de plaatsen van interactie tussen cellen die antigenen presenteren in de context van MHC-moleculen en de membraanreceptoren op het oppervlak van neuronen. T-lymfocyten worden "immnosinapsis" genoemd.

Het CD3-complex, aangezien het actief deelneemt aan de interactie, is een essentieel onderdeel van de immunosynapsisplaatsen.

Referenties

1. Abbas, AK, Lichtman, AH en Pillai, S. (2014). Cellulaire en moleculaire immunologie E-book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
2. Acteur, JK (2019). Inleidende immunologie, 2e: basisconcepten voor interdisciplinaire toepassingen. Academische pers.
3. Burmester, G., en Pezzutto, A. (2003). Kleurenatlas van immunologie Met bijdragen van. New York, VS: Thieme.
4. Chetty, R., & Gatter, K. (1994). CD3: structuur, functie en rol van immunokleuring in de klinische praktijk. The Journal of pathology, 173 (4), 303-307.
5. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA en Kuby, J. (2007). Kuby-immunologie. Macmillan.