Cours 5.1- Commutation de classe et hypermutations somatiques

Plan de cours

  1. quelques rappels
    1. Activation des Bcells

      T-indépendant

      Type 1 (Mitogènes = LPS ou ADN bact) ⇒ lien avec aussi avec faible et forte concentration - activation spécifiques ou polyclonale)et 2 (Épitopes répétes = polysaccaride)

      T-dépendant- antigène protéiques (reconnu préalablement par Tcells)

    1. Structures des immunoglobulines
      • Fonctions : neutralisation, opsonisation et activation du complément
      • Donc sécrétion de Bcells: 2 chaines lourdes 2 autres chaines legerte
      • Chaînes légères:
        • kappa et lambda, le ratio est differentes d’espèces à l’autre. AInsi chez l’humain 2/1 pour kappa/lamda
        • Se retrouvent alors sur toutes les Ac (IgM, IgD, IgE, IgG, IgA), mais jamais les deux sur le même
      • Chaînes lourdes:
        • 5 types, m, g, a, d, e = 5 classes d’immunoglobulines
        • IgG - plus abondantes et comportent pluseirus classes chez l’homme)
        • Carboxy-terminal de la chaine lourde (celle qui n’est pas associé à la chaîne légère)
      Chaines lourdesChaine légères
      domaines V et Cdomaines V et C
      N-terminal différentes = variables N-terminal différentes = variables
      V- spécificité au AgV- spécificité au Ag
      C- région constante des AcC- région constante des Ac
      • Fragments (non naturels) Fab, Fab’2, et Fv
        • Papaine⇒ 2*Fab +Fc
        • Pepsine ⇒ F(ab’)2 +pFc
          • Fab= fragment antigen binding
          • Fc= fragment cystallisable
          • Fab’2 = 2 fragment antigen binding lien avec le pond disulfure, interet dans la thérapeutie en raisaon du meme interaction mais pas de fonction effectrice
          • Fv= fragment variable - très peitit (emilleur pénétration) et cibler les cellules tumorales)
    1. Variabilité des domaines V

      le domaine en charge avec la variabilité et lien avec les fragments hypervariables (région biding) et les régions framework regions - strucutre assurée (3*HV + 4*FR)

      diversité combinatoire = combinaision des HV*3 des deux chaines (lourdes/légères)

  1. Reconnaissance de Ag
    1. Épitopes- petite partie à la surface d’un Ag / détemrinant antigènique
      • Linéaires (continues) un fragment recinnue en continues
      • Conformationnels (Discontinues) ; fragments reconnus à deux endroits différentes
    1. Force: réversible / non covalente

      forces électrostatiques, liaisons hydrogènes, force de Van der Waals, Hydrophobes

  1. Diversité primaire (voir cours 1 - commun au TCR et BCR)
    1. réarrangement V (D) J

      recombinasiason des gènes = + diversité des chaînes lourdes + combinaison avec chaînes légères ⇒ double diversité générée

    1. Production des IgM et IgD
      • IgM - premier à être produites + lors du développement des Bcells
      • IgD- co-exprimé (en petites quantités) avec IgM des Bcells matures
      • IgD/IgM = epissage de ARNm meme pour les produire mais pour IgG, IgA et IgE - nécessite commutation isotypique dans Bcells = modification de ADN.
    1. Formes membranaires et formes sécrétées
      • Peuvent être toutes exprimées à la surface des Bcells ou sécrétées (Ac)(majoritairement quand Bcells activés)
      • Surface: monomériques + domaine 25aa hydrophone transmembranires (c-term)
      • Sécrétés: Queue hydrophile
      • le choix se fait par épissage alternatif ARN (entre domaine hydrophobe ou queue hydrophile)

    SC- secretion coding, MC- membrane Coding)

  1. Modifications secondaires - Lorsqu‘il y a activation des Bcells (sont irréversibles et non finals)
    • Ne pas confondre Recombinaison VDJ avec selui du primaire et qui a lieu dans la moelle osseus (interagit avec RAG et avant l’interaction avec Ag)
      Rappel : tcells zone- mantel-zone - Light zone (centrocytes) /dark zone (centroblastes)
    1. AID (Activation induced cytidine deaminase)
      • molécule qui intervient dans les 2 autres mécanismes de diversification secondaire du répertoire des Ac
      • Exprimé chez les Bcells activés
      • Lie/agit uniques sur ADN simple brin = implique seuls les gènes transcrits (donc ceux des Ig dans les Bcells activées)
      • Cytidine ⇒ Uridine = génération d’une base étrangère (U) = méasppariement de GU ⇒ nécessite réparation
      • Ainsi, réparation = diversification permanant dans ADN
    1. Hypermutation somatiques (modification des régions V= affinité de Ac)
      • Réparation du mésappariement : Uridine détecté par MSH2/6 = recrute les nucléase et clivent uridine + quelqeus ase adjacentes du même brin. Amene colmatage par ADNpol qui introduit des mutations dans ADN des Bcells activées.
      • Réparation par excision de base : base de l’uracile exicé de l’uridine par UNG
        • Introduction d’une nouvelle base aléatoire lors de la prochaine réplciation de ADN ⇒mutation

        ou

        • APE-1 excise résidu abasique (sucre) = clivage du brin
          • Conversion génique quand Single-strand nicks - recombinaison homologue
          • Commutation de classe quand Double-strand breaks
      • Introduites dans régions V réarrangées dans Bcells activées (hyper = grande quantité) = besoin d,un contact préliminaires avec Ag et T-dep. (centre germinatif) - ne concerne slmt les Ig (gènes transcripts à haut niveau)
      • Perte de FR ou augmetnation de affinité
      • Dans centre germinatif = clones B - compétition pour intéragir avec Ag et conservées les meilleurs= maturation d’affinité ⇒ Concentration de mutations dans les CDR (HV) des régions V.
    1. Commutations de classe = switch classe (isotypes) (Changement d’isotype= fonction de Ac) (recombinaison irréeversible de ADN)
      • Activation par cytokines /mitgènes (centre germinatifs) = B cells entre en contact avec Ag = introduction des mutations sur ADN simple strand
      • Chaque isotype a une fonction particulière= IgM - forts pour acitver les compléments, IgE= allergies pour fixer les masotcytes/engendre allergies. = changement de fonction mais pas de changement de spécifité antigènique
      • Ainsi certaines structures peuvent permettre la survie dans des muqueuse et peuvent différé du milieu (monomérique dans le sang et polymériques dans les muqueuse)
    Sang (coeur)IgG+ IgM + IgA monomérique
    Fluides extracellulairesIgG et IgA mono
    Sécrétions et les muqueuses (lais maternel, intestin, vagin, poumons etc)..IgA di
    Mastocytes sous épithéliums (tractus respiratoire, gastrointestinal, peau)IgE

    • Recombinaison non homologue ADN rendue possible grâce aux régions répétitives switch
    • Switch= introns en amont de la partie constance des chaînes lourdes g, e, et a (pas d car éguler par eépissage ARN)
    • Donc entriane élimination des chaines en amont
    • Reproduisent des gènes qui coderont pour des protéines fonctionnelles, car régions switch situés dans Introns (pas de décalage du cadre de lecture)
    • AID+ UNG+APE-1 = double breaks strand ⇒ reconnu par DSBR⇒ rapproche les deux régions coupées pour liger les régions Switch

    1. Conversion génique (modification des régions V=affinité de Ac)

    Diversité selon les espèces, les lapins/poulets/mouton, possede peut ede VDJ et donc elles ont un mécanismes pour avoir un meilleur répertoire en nombre de cellules au contraire des hommes/souris

    • Les rgéions V réarrangées sont semblbles dans tous les Bcells immatures (peu de VDJ en comparison avec d’autres espèces)
    • Bcells immatures migrent vers organes spcéilisées comme la bourse de Fabricius ou autres organes secondaires
    • COnversion génique = mécansimes principal qui introduit de la diversité des Ig chez oiseaux et lapins
    • Donc elle remplacement une région R réarrangée par un pseudogène situé en amont. Ainsi en remplacant par des pseudogènes ⇒ plusieurs cycles sont effecutés pour améliorer l’affinité des Ac pour Ag.

  1. Déficit en AID : Syndrome de hyperIgM
    1. Souris
      1. AID abs= IgM produit seul après immunisation,

        Explications : AID permet de faire l’hypermutation somatique, donc en le perdant = absence de la diversité des autres Ig donc seulement les IgM.

      1. Syndrome hyperIgM (maladie génétique autosomale récessive)

        Concentration normal de Bcells et T cells mais des quantités élevé IgM dans le sérum

        Ce qui peut être expliquer

        • Déficit de CD40L (empeche les T d’être activée et induire commutation de clases
        • CD40 déficit
        • AID - maladie autosomale récessisve qui se manifeste par absence de IgG, IgA et IgE (faible ou pas de production de …) et par absence d’hypermutations somatiques
        • UNG - absence de IgG, IgA et IgE mais présence de hypermutaiton somatiques
        • NEMO (IKK); défaut de signalisation NFkB

    1. Humain

Comcepts importants