Структура В-клеточного рецептора
Комплекс BCR состоит из двух основных компонентов:
- Собственно распознающая часть: мембранный иммуноглобулин (mIg). Он имеет структуру, аналогичную растворимым антителам (4 цепи: две тяжелые H и две легкие L), но отличается наличием гидрофобного трансмембранного участка для заякоривания в мембране. Цитоплазматический участок mIg очень короткий (от 3 до 28 аминокислот). В отличие от сывороточного IgM (пентамера), мембранный IgM всегда существует как 7S-мономер.
- Сигнальная часть: гетеродимеры Igα и Igβ (также известные как CD79a и CD79b). Они нековалентно связаны с mIg и отвечают за передачу сигнала внутрь клетки благодаря связи с внутриклеточными тирозинкиназами.
Корецепторный комплекс
Для полноценной активации В-лимфоцита и передачи сигнала в состав рецепторного аппарата включаются функционально ассоциированные молекулы, которые физически связываются с BCR только в момент активации клетки:
- CD19: молекула из суперсемейства иммуноглобулинов. Её цитоплазматическая часть взаимодействует с липидной киназой PI3K, выполняя важнейшую сигнальную роль.
- CD21 (CR2): рецептор для компонентов комплемента. Усиливает антигенный сигнал и регулирует активность В-клетки.
- CD81: белок из семейства тетраспанинов, четырежды пронизывающий мембрану. Его точная функция пока окончательно не установлена.
Внутриклеточная передача сигнала
Связывание антигена с BCR запускает каскад реакций с участием множества киназ:
- С цитоплазматическими участками mIg напрямую связана тирозинкиназа Fyn.
- С молекулами CD79, CD19 и CD81 ассоциированы тирозинкиназы Blk, Lyn, Lck, Syk, а также Src, которые передают сигнал активации дальше.
- Около цитоплазматического хвоста CD19 располагается липидная киназа PI3K.
Отличия BCR от Т-клеточного рецептора (TCR)
Несмотря на общую функцию — распознавание антигенов, В- и Т-клеточные рецепторы имеют ряд принципиальных отличий.
| Характеристика | В-клеточный рецептор (BCR) | Т-клеточный рецептор (TCR) |
|---|---|---|
| Распознающая молекула | Иммуноглобулин (4 цепи: H и L) | TCR (2 цепи: α и β или γ и δ) |
| Ассоциированные молекулы | Димеры Igα/Igβ | Комплекс CD3 и димер ζ2/ζη |
| Секретируемые формы | Есть (антитела) | Нет |
| Переключение изотипов | Есть | Нет |
| Соматический мутагенез | Есть | Нет |
Коротко: ответы на вопросы по теме
Как происходит внутриклеточная передача сигнала при активации В-клеточного рецептора?
Внутриклеточная передача сигнала при активации В-клеточного рецептора инициируется тирозинкиназами семейства Src (Lyn, Fyn, Blk), которые активируют киназу Syk. Связывание антигена и агрегация рецепторов вызывают конформационные изменения, передающиеся на димер Igα/Igβ. Далее сигнал транслируется через адаптерные белки (Vav, Sos, Grb2) на основные внутриклеточные каскады:
- Каскад фосфолипазы С (PLCγ) — приводит к повышению внутриклеточного Ca2+ и активации фактора NFAT.
- Ras-MAP-киназный путь (Ras-MAPK) — ведет к синтезу c-Fos.
- Rac/Rho пути (Rac/Rho) — активируют c-Jun и p38.
- Путь протеинкиназы С (PKC) — высвобождает фактор NFκB.
Итогом является экспрессия генов активации В-клетки. Дополнительное усиление сигнала происходит при участии корецепторного комплекса (CD21, CD19).
Из каких доменов состоят тяжелые и легкие цепи мембранного иммуноглобулина?
Тяжелые и легкие цепи мембранного иммуноглобулина состоят из вариабельных (V) и константных (C) доменов. Вариабельные домены располагаются на N-концах полипептидных цепей и отвечают за распознавание антигена, а константные формируют их основу.
| Характеристика | Тяжелые цепи (H-цепи) | Легкие цепи (L-цепи) |
|---|---|---|
| Число V-доменов | 1 | 1 |
| Число C-доменов | 3–4 | 1 |
Какие типы эпитопов антигена способен распознавать В-клеточный рецептор?
В-клеточный рецептор способен распознавать практически все возможные конфигурации молекул (эпитопов). Он взаимодействует с антигенами в их нативной, нерасщепленной форме.
- Свободные антигены (Ag) — молекулы, находящиеся в растворенном виде (например, доставленные афферентной лимфой).
- Мембраносвязанные антигены (Ag) — молекулы, представленные на поверхности других клеток.
Для эффективного распознавания и инициации сигнала часто требуется наличие повторяющихся эпитопов в молекуле антигена, что вызывает перекрестное сшивание (агрегацию) рецепторов.
Корецепторный комплекс В-клетки легко запомнить по цифрам с «1»: CD19, CD21, CD81.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем разница между сывороточным и мембранным IgM?
Мембранный IgM является 7S-мономером, в то время как сывороточный (секретируемый) существует в виде 19S-пентамера.
Какие молекулы обеспечивают передачу сигнала от BCR внутрь клетки?
Основную роль в передаче сигнала играют молекулы Igα и Igβ (CD79), а также корецептор CD19, ассоциированные с различными внутриклеточными киназами (Fyn, Syk, PI3K и др.).
Присутствует ли у В-клеточного рецептора соматический мутагенез?
Да, соматический мутагенез характерен для BCR в процессе иммунного ответа, в отличие от Т-клеточного рецептора, у которого он отсутствует.
Что ещё разобрать по теме
- Формирование антигенраспознающего репертуара В-лимфоцитов
- Механизм переключения изотипов С-доменов иммуноглобулинов
- Роль киназ Blk, Lyn, Lck и Syk в активационном каскаде
- История открытия Т-клеточного рецептора и гибридомная технология
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «В-клеточный рецептор» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Адаптивный иммунитет»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.