Maduración y diversificación de los anticuerpos: el papel de la proteína AID en la respuesta inmune

Un gran problema del sistema inmune: los antígenos.

Todos son demasiados, y son todos desconocidos!

Generación, diversificación, y mejoramiento del repertorio de anticuerpos

Esquema de la estrategia inmune para la maduración de los anticuerpos

Maduración termodinámica… … y cinética

Algunas características intrínsecas del mecanismo hipermutacional

A) La tasa mutacional es aproximadamente de 10e-3 – 10e-4/pb/generación celularB) Ocurre sólo en células B activadas luego del desafío antigénicoC) Restricción a los segmentos V(D)J rearregladosD) Las secuencias de los genes V por sí misma no es suficiente para dirigir la hipermutación

E) Mutaciones puntuales, no dirigidas por molde, principalmente en los CDRs…

… y más específicamente en hotspots hipermutaciones (motivos RGYW/WRCY)

F) El proceso hipermutacional depende de la trascripción de los genes Ig

Resumen de las características del proceso hipermutacional sobre la base de experimentos ``clasicos´´ (anteriores al descubrimiento de AID)

Es específica del locus IgV

Ocurre en los segmentos génicos V(D)J rearreglados, tanto en forma productiva como no productiva

Requiere la transcripción del gen blanco

Finalmente (y fundamentalmente): la SHM no es un proceso de ``todo o nada´´

El hallazgo inesperado!!:

Una nueva citidina deaminasa, AID (activation induced cytidine deaminase), es requerida para la SHM y CSR

AID Expresión restringida a los CG de células B activadas 198 aa mapea en 12p13 posee actividad citidina deaminasa in vitro, inhibida por 1,10-o-fentantrolina

presenta homología con APOBEC-1

AID (activation-induced cytidine deaminase):una proteína esencial para la diversificación de los anticuerpos

CSR SHM GC

¿Cuál es el mecanismo de acción de AID?

Modelo basado en la homología compartida con APOBEC-1:

RNA EDITING MODEL (Honjo)

Modelo basado en datos genéticos obtenidos en E. coli

DNA DEAMINATION MODEL (Neuberger)

Modelo RNA EDITING (Honjo et al)

Modelo DNA DEAMINATION (Neuberger MS et al)

Un punto clave: ``partners´´ de AID

Sólo dos cofactores han sido identificados (y aceptados) al presente

RPA (replication protein A)

PKA (protein kinase A)

NF-kB

AIDAID

P

Una figura actual de la dinámica celular de la acción de AID

RPA RNA Pol II

AID

PAID mRNA

?

Bach-2

E47

C C

R R

AID

AIDCREM1

RR

De-metilasas

IL-4

R

CD40

L

? ?

cAMP

NF-kB

IKK

Pax-5

P

IKK

?

?

Modelo del papel de RPA en la función de AID

Factores de reparación de ADN

Algunas preguntas fundamentales:

¿Cuál es la estructura de AID?

¿Cuáles son los ligandos fisiológicos de AID?

¿Es AID el factor último determinante de la SHM y CSR?

¿Cómo la interacción entre los factores de acción en cis y en trans determinan la acción de AID sobre el blanco mutacional?

¿Cuál es el papel de las modificaciones post-traduccionales en la función de AID?

¿Qúe señales upstream a AID permiten su acción en el locus Ig?