imunogenética - temas que serão tratados (plano de aula) a)diversidade de anticorpos linfócito b...
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Imunogenética - Temas que serão tratados (plano de aula)
a) Diversidade de anticorpos• Linfócito B • Estrutura do anticorpo (imunoglobulina)• Os genes para imunoglobulinas e mecanismo da geração da diversidade de anticorpos para
reconhecimento de antígenos
b) Mudança da classe de anticorpos• Classes de anticorpos• Mecanismo de mudança por splicing• Mecanismo de mudança por recombinação gênica (somática)
c) Diversidade de receptores de linfócitos T• Linfócito T• Estrutura do receptor de linfócito T (TcR)• Os genes para TcR e os mecanismo de geração da diversidade dos receptores para
reconhecimento de antígenos
d) Apresentação de antígenos e o Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC)• A apresentação de antígenos• As moléculas de MHC classes I e II• Os genes para o MHC: Diversidade sem recombinação
(imagens adaptadas de Abbas e Lichtman e de Stracham e Reed)
Parte A Diversidade de anticorpos
Diversidade de anticorpos• Linfócito B
Estágio de maturação
Principaiseventos
Célulatronco
Pró- linfócito
Pré- linfócito
Linfócito imaturo
Linfócito maduro
Linfócito efetor
diferenciado
Órgãos geradores(Medula óssea ou timo)
Seleção de repertório; aquisição da
competência funcional
Execução de funções
efetoras
Maturação precoce e expansão mediada por
fator de crescimento
Sítio anatômico
Dependência de antígeno
Não Auto-antígeno Antígeno externo
Órgão linfóide periférico ou tecido
Expressão do receptor para
antígeno
plasmócito
Diversidade de anticorpos• Linfócito B (ou T) - continuação
Proliferação
Não-expressão do receptor do pré
linfócito B/T: morte celular
Expressão de receptor de
antígeno pré-B/T ProliferaçãoExpressão
de receptor de antígeno
Seleção positiva e negativa
Linfócito B/T
imaturo: expressa o receptor de
antígeno completo
Não-expressão do receptor de antígeno :
morte celular
Forte reconhecimento
do antígeno
Seleção positiva
Seleção negativa
Fraco reconhecimento
do antígeno
Linfócito B/T
maduro
Pré-linfócito B/T : expressa apenas uma cadeia do
receptor de antígenoPró-
linfócito B/T
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) – IgG como exemplo
IgG secretada
Cadeia leve
Cadeia pesada
Sítio ligador de antígeno
Região Fab Dobradiça
Sítios ligadores do receptor Fc e do complemento
Cauda carboxi-terminal Ligação
dissulfeto
Domínio Ig
Região Fc
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - continuação
Estrutura cristalina de uma IgG secretada
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - continuação
Modelo em fita da cadeia pesada de uma IgG secretada
CH VH
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - continuação
Regiões conservadas e divergentes na sequência de aminoácidos da cadeia pesada da IgG
Aminoácido (ou resíduo) no.
Vari
ab
ilid
ad
e
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - continuação
Modelo em fita do domínio V da cadeia pesada da IgG
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - continuação
Modelo em fita da cadeia leve de uma IgG secretada ligada a um antígeno
antígeno
antígeno
Diversidade de anticorpos• Estrutura do anticorpo (imunoglobulina) - finalLigação de um anticorpo a dois antígenos (epitopos) idênticos. A flexibilidade
da dobradiça é essencial ao processo
Determinantes na superfície celular distantes entre si
Determinantes na superfície celular próximos entre si
Dobradiça
Diversidade de anticorpos• Os genes para as imunoglobulinas e a geração da diversidade de
anticorpos
Locus da cadeia H (1250 kb; cromossomo 14)
ativador
Outra cadeia pesada (H)
Uma cadeia leve (L) Estrutura esquemática da cadeia pesada (H)
Locus da cadeia (1820 kb; cromossomo 2)
Locus da cadeia (1050 kb; cromossomo 22)
Uma cadeia pesada (H)
Diversidade de anticorpos• Os genes para as imunoglobulinas e a geração da diversidade de
anticorpos - continuação
Mecanismo de recombinação pelas proteínas Rag
Diversidade de anticorpos• Os genes para as imunoglobulinas e a geração da diversidade de
anticorpos - continuação
Orientação dos segmentos gênicos V(D)J e sequências sinal para recombinação
Sequências sinal para recombinação
heptâmero nonâmero heptâmerononâmero
12 pb 23 pb
Há ainda mecanismos adicionais para geração de diversidade que serão apenas comentados
Mecanismo de recombinação pelas proteínas Rag - final
Diversidade de anticorpos• Os genes para as imunoglobulinas e a geração da diversidade de
anticorpos - continuação
deleção inversão
Diversidade de anticorpos• Os genes para as imunoglobulinas e a geração da diversidade de
anticorpos - final
Controle da expressão (síntese do RNA) da região recombinada pela aproximação do promotor e do ativador (enhancer)
Linhagem germinativa
DNA recombinad
o
RNA
Recombinação de DNA
transcrição
Div
ersi
dad
e d
e an
tico
rpo
s•
Qu
adro
fin
al d
e g
eraç
ão d
a d
iver
sid
ade
de
anti
corp
os
Linhagem germinativ
a
Transcrito primário de
RNA
mRNA
DNA recombinad
o
Polipeptídeo nascente
Polipeptídeo maduro
Molécula de Ig montada
Cadeia pesada
Cadeia leve
Recombinação somática (rearranjo do DNA); ligação
D-J Recombinação somática (rearranjo do DNA); ligação
VJ
Recombinação somática (rearranjo do DNA); ligação
V-DJ
transcrição
transcrição
Processamento de RNA
(splicing)
Processamento de RNA
(splicing)
tradução
tradução
processamento,
glicosilação da proteína
processamento,
glicosilação da proteína
Parte B Mudança de classe de anticorpos
Mudança de classe de anticorpos• Classes de anticorpos
Mudança de classe de anticorpos• Formas de membrana e formas secretadas (ou secretórias) – poli-adenilação
Linfócito B inativo
Linfócito B em diferenciação
região para domínio
transmembranamRNA tipo para forma de membrana
região para domínio
citoplasmático
mRNA tipo para forma secretória
região para cauda
Sítios de poli-adenilação
Transcrito de RNA primário
IgM de membrana
IgM secretada
Mudança de classe de anticorpos• Escolha de isotipo IgM ou IgD - splicing
Transcrito
primário de RNA
mRNA
mRNA Cadeia pesada tipo
Cadeia pesada tipo
Sítios de poli-adenilação
Processamento de RNA
Processamento de RNA
Mudança de classe por
recombinação intra-cromátide
Mudança de classe de anticorpos (final)• Mudança para os isotipos IgG, IgE e IgA – recombinação intra-cromátide
Parte C Diversidade de receptores
de linfócitos T
Diversidade de receptores de linfócitos T• Linfócitos T – maturação e expressão o receptor TcR
Estágio de maturação
Célula tronco
Pró-T Pré-T Duplo positivo
T maduro (naive)
Resposta a antígeno
Não
Expressão do receptor
Tcr
Positivo(T imaturo)
DNA e RNA do TcR
Expressão a proteína RAG
Proliferação
Sítio anatômic
o
Medula óssea
Timo Periferia
Não Não Seleção
positiva e negativa
Seleção negativa
Ativação (proliferação
e diferenciaçã
o)
Não Não Pré TcR (cadeia /pré-
T)
TcR de membran
a
TcR de membran
a
TcR de membran
a
Não-recombinado (DNA de
cél. tronco)
e prontos
e prontos
e prontos
Gene da cadeia
recombinado
Não-recombinado (DNA de
cél. tronco)
Diversidade de receptores de linfócitos T• Estrutura do TcR (exemplo com , mas também pode ser )
Cadeia
Cadeia
Região transmembran
a
Ligação dissulfeto
Domínio Ig
Grupo açúcar (carboidrato)
Diversidade de receptores de linfócitos T• Estrutura do TcR (continuação) – comparação entre TcR e Ig
Receptor de linfócito T (TcR)
Anticorpo (Imunoglobulina)
Célula apresentadora de antígeno
MHC
Antígeno
Ig de membrana
Antígeno
Transdução de sinal
Transdução de sinal
Diversidade de receptores de linfócitos T• Estrutura do TcR (final) - frente e perfil da ligação TcR-peptídeo-MHC
Peptídeo
MHC(Classe
I)
MHC(Classe
II)
Peptídeo
TcR TcR
Diversidade de receptores de linfócitos T (final)• Os genes para TcR e os mecanismo de geração da diversidade dos
receptores para reconhecimento de antígenos – genes das cadeias e
Locus da cadeia do TcR humano (620 kb, cromossomo 7)
Locus das cadeia e do TcR humano (1000 kb, cromossomo 14)
Locus da cadeia do TcR humano (200 kb, cromossomo 7)
ativadores
Linhagem germinativ
a
Transcrito primário de
RNA
mRNA
DNA recombinad
oou
rearranjado
Polipeptídeo nascente
Polipeptídeo maduro
Molécula de TcR
montada
Div
ersi
dad
e d
e re
cep
tore
s d
e li
nfó
cito
s T
•Q
uad
ro f
inal
de
ger
ação
da
div
ersi
dad
e d
o T
cR
Parte D Apresentação de antígenos e
o Complexo principal de histocompatibilidade(MHC)
MHC• Apresentação de antígenos
Resíduo de contato do peptídeo com o
receptor do linfócito T
Resíduo polimórfico
do MHC
Resíduo âncora do peptídeo“bolso”
ou cavidade do MHC
Receptor de linfócito T
Peptídeo
MHC• Estrutura das moléculas de MHC
MHC Classe IFenda
ligadora do peptídeo
Peptídeo
Região transmembrana
2-microglobulina
Ligação dissulfetoDomínio Ig
MHC• Estrutura das moléculas de MHC (continuação)
MHC Classe II Fenda ligadora
do peptídeo Peptídeo
Ligação dissulfetoDomínio Ig
Região transmembrana
MHC• Estrutura das moléculas de MHC (final)
MHC Classe I
MHC Classe II
2-microglobulina
Fenda ligadora do peptídeo
Fenda ligadora do peptídeo
MHC• Os genes para o MHC: diversidade sem recombinação
Humano: HLA(cromossomo 6)
Locus do MHC Classe II
Locus do MHC
“Classe III” Locus do MHC Classe I
DM Genes do proteassomo: TAP1,2
Proteinas do complemento: C4, Fator
B, C2
Genes do proteassomo; TAP1,2
Murino: H2(cromossomo 17)
Citocinas: LT, TNF, LT
Genes Classe I-like e
pseudogenes
Locus do MHC Classe
II
Locus do MHC
“Classe III”
Locus do MHC Classe
I
Locus do MHC
Classe I
MHC (final)• Os genes para o MHC: diversidade sem recombinação (final) (detalhamento da região do MHC humano)
Região Classe IIGenes do
proteassomo
Região “Classe III” Região Classe I
Região Classe I
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