Cours 3.2- Bases moléculaires de la diversité des immunorécepteurs
Immunorécepteurs :
Molécules effectrices de SIA (SI adaptatrice)
Ce sont :
Immunoglobulines: chaines legerte kappa et lambda et des chaines lourdes H
Recepteurs T : alpha/beta et gamma/delta. Combinaisons mutellement exclusives.
Reconnaissent Ag directement ou compléxé aux molécules deu CMH. Les structures de reconnaissance doivent être variables (diversité) car Ag le sont
mIgM (mature) d’une cellules B
possedent une chaine lergerte et lourde (en forme Y (plusieurs unitées)
plus longue car elle se spécialise dans la reconnaissance des Ag
Recepteurs d’une T cells alpha beta (simple et composé de seulement deux chaines
+ séquences de connexion!!! (lien disulfures)
Les RcT (recepteur T) on un domaine variables (très changeables) et des domaines constantes (
Le complexe CMH I - petitide - RcT (alpha beta)
sur le chromosome :
TCRB (beta) et TCRG (gamma) sont sur le meme chromosome (deux bras différents et dans une orientations opposée)
TCRD et TCRA font partie l’un de l’Autre (delta est dans alpha)
DOnc organsisation schématique
loci alpha: V + TCRD + J (beaucoup) + C
loci beta: V + D + J + C + D + J +C
loci delta: V + (TCRD=(D + J + C )) + J + C
Certain Segment J peuvent etre utilisé pour alpha et delta.
Réarrangement chaine alpha = délétion de delta ⇒ veut dire que exprimées exclusivement. (s’il l’un est exprimé ca delete L,autre expression )
Duplication ancestrale = 3 j 3 D)
loci gamma: V + J + C + J + C
delta + alpha et beta + gamma : les genes somnt similaires de l’environnements chomosomiques de la souris vers l’humain
locus alpha/delta | locus gamma/beta | ||
OR | Récepteurs olfactifs | TRY | Trypsinogène (actif ou pseudogène) |
ZNF | zinc finger protein | EPHB6 | Récepteur n6 de l’ephrine de type b |
DAD1 | defender Against cell Death | DBHL | Dopamine beta hydroxylase like |
M6A | méthyltransférase | M6A | méthyltransfèrase |
AMPH | amphiphysine (intéragit avec les récepteur cytoplasmique des vésicules synapsique) | ||
StAR | Related to steroidogenic acute regulatory protein |
la composition des loci du RCT :
La quantité d’ADN réptitives sont bcp plus supréeiurs en grand equanitit. dans les segmetns alpha/delta que les autre régions
Relativement PLUSd’ADN répétitif dans les loci RCT que la moyebbe du génome complet : Suggère un role de ces elements dans l’évolution et la plascité de ces loci (délétion et mutation)
Moins d’ADN répétitif dans les régions D-J-C des loci : Suggère que l’existance de contraintes spatiales/fontionnnels dans ces régions.
Diversité des immunorecpteurs *3 elements)
- Diversité geminale
Multiples copies de gènes dans le me complexe (polymorphisme de ces gènes est élevé)
- Diversité combinatoire
Immunorécepteurs -hétorodimères (reconnaissance de l’Ag)
Potentiel de reconnaissance très grande mais doit être fonctionnel (critère)
- Modifications somatiques
régipnos hypervariabilites des immunorecpeteurs
zones touchées par les modifications somatiques
Modification somatiques:
- Réarrangement génique (V(D)J) + comuns à tous ;es immunorecepteurs
- Commutation de classe (immunoglobulines) par exemple le Ig class Switch
- Hypermutation somatique (immunoglobulines)
- Conversion génique : diversification des Ig découverts chez les poulets)
Recombinaison somatique:
ADN germinal
Definition | ||
ADN germinal | Provenant des cellules souches elles équivaudraient aux cellules repoductives (23x) | Les parties constantes et les parties variables de la chaînes légères kappa se situant à des endroits différents sont aussi de tailles diférentes |
ADN cellules B | cellules somatiques donc 46x | Il y a eu réarragement (fusion) seulement au niveau somatique et non germinal |
Recombinase comment se fait la fusion des gènes/déplacement
L’inversion du gène gpt (initiatellement inversée), a pemis d’obtenir des cellules initale. En utilisant des tague (RAG-1 oligonucléotide) et en utilisant des substances de sélétion (acide mycophénolique inhibe la production de lymphocytes). Les cellules obtenues ont été utilisées pour faire le criblage et ségrégation de la tageu avec l’Acitivité RAG1. Il y a eu identification et séquences de la recombinase RAG-1 et RAG-2.
donc : Rag-1 + RAG-2 = activité 1000x plus grande que RAG-1 seul (recombinase Bipartite)
RAG-1 RAG-2 (recombination Activating Genes):
Interaction avec ADN au RSS sous forme d’un complexe ayant un dimère de RAG-1/2 (est très conservée)
- ne possedent pas d’introns (pas habituelles chez l’humain, maturation ARN = epissage)
- Règle 12-23 : endroit se fait le clivage in vitro.
- Plus contrôler par RAG2 (role plus régulateur que reconnaissacne)
- RAG-1 : plus d,informations et de gènes qui codent que RAG-2 (pHD finger)
Son association forme un Y ou les RSS passent des deux cotées (Rag-2 +Rag-2+Rag-1) (site actif équivaut aau jonstion des deux bras et le trait du bas)
Recombinaison Somatique
- Initiation
RSS (12-23 spacer) composé de heptamère et nonamère
RAG+RSS:
- RAG1 + espacer et nonamère
- RAG2 recruté = stabilise complexe + permet de faire interactions protéine-ADN au niveau de l’heptamère
donc RSS12 est beaucoup plus stable que RSS23 (et la formation du complexe avec le RSS depends alors de son direction)
- HMG1/2 permet de faire plier ADN (pliases) cofacteurs (important de clivage RSS23
- Synpase
quand les deux parties sont plus proche l’une par rapport à l’autre (même en contact )
- Clivage
se fait par trans-estérification et se fait à la délimitation des RSS 23 et 12
résultats de structures hairpins
les souris SCID (immunodéficiante) accumulation de structures hairpins car incapapbles de réarranger les genes des Ig et TCR.
Générallement de demi-vie courte
Structures necessitants de l’aide pour être ligasée
- Protection et apprêtement
Facteur Ku (XRCC5) gène impliqué dans la résistance aux radiations ionisantes ( non spécifique lors de l’interaction ADN) (sous forme de collier de perle) (l’absence de ce cofacteur = mort chez la souris) Automérise avec ku70 (80+70)= perle
Facteur Ku (queue C-terminal de Ku80) permet de recruter différentes protéines vers ADN
DNA -PKcs (protéeines kinase permet d’ochestrer la phase de protection et d’Appretement) - De forme anneau (front) de côté d’un C
On cherche a transofrmer les bouts francs en des bouts cohésifs
XRCC7 (absence= sensibilité accrus au radiations ionisantes)
460Kda (très gros) et il est défectieux chez la souris immunodéficiante
Est une sérinee-théronine kinase- phosphoryle plusieurs substratcs nucléaires (dont les facteurs de transcription, RNA polymérase, Ku, Artemis et peut être meme RAG)
Mode d’Action (s’assure aussi de ne pas revenir en arrière):
- endonucléase (artemis) : fait une coupure pour dérouler les brins
Artemis : activité restreinte suelement aux jonctions codantes (activités hydrolase); 10p (2001), associées chez l’humain à une immunodéficience conbinée sévère SCID avec radiosensibilité.
- Exonucléase : coupure d’une des extrémités pour permettre la complémentarité des deux extrémités (ajout)
- Terminal désoxynucléotidyl transférase (TdT): Ajout de nucléotide aléatoire.
ajout de bases aélatoires aux extrémités des jonctions codantes.
Role importante dans la génération de la diversité jonctionnelle
TdT knock-out = régions jonctionnelles invariantes
- endonucléase (artemis) : fait une coupure pour dérouler les brins
- Résolution
XRCC4 et DNA ligase IV : leur association permet d’augmenter l’activité enzymatique (réparation). Se lie a l’ADN par la partie N terminale
elle est dirigé par le facteur Ku
Ainsi l’association de XRCC4 permet de bien positionner la ligase dans le complexe de réparation d’ADN
+ XLF (Cernunnos) : composantes beaucoup plus compactes et structures similaires avec XRCC4. Elle interagit avec le complexe XRCC4-ADN ligase
Son association permet de s’adapter aus différents structures de bris double-brins (filaments) (chaine =guirlande )
PAXX : Ressemble au XRCC4 et XLF: est sans doute impliqué dans la maintenance et la réparation de l’ADN + stabilise le complexe NHEJ (réparation)
NHEJ synaptic complex: Accessible aux solvants (= liberté de mouvement aux extrémités d’ADNm la relocalisation des brins et leur pairage.
Régulation de l’accessibilité : Régulation controlée par les histone acétyl transférases et les histones désacétylases
RAG 1 : permet de faire une reconnaissacne et un clivage dans la zone d,Interet
RAG 2 (core): associé à la mutlimérisation
Mutlimérisation permet de construire une structure qui permettrait de stabiliser l’ADN
RAGs 2 (PHD finger) : résidus cystéine et histidine hautement conservés et se retrouve chez les protéiens qui intereagissent avec la chromatine. SI mutations des résidus critiques = SCID (abs de LB et LT)
PHD finger de rag 2 + histone (H3K4me3) - molécule de la régulation de l’expression génique)
ne pas oublier que RAG 2 module l’Accessiblité des RSS
Gros résumé:
Comment se fait le synapse :
A. Délimitation de RSS-12 et 23, donc
Transcription germinal
Acétylation et méthylation des histones
B. Formation d’une structure Nexon
Qui permet de…
C. Recrutement des protéines RAG (+ RSS, +H3K4me3)
D. Réorganisation de la chromatine à grnade echelle afin de permettre le deroulement de V gène dans le nexus et elles compétitionnent pour les protéines RAG.
E. Capture de V = formation du complexe synaptique = réarrangement
Récapitulation:
- Réarrangement des RcT et des Igs - processus ordonnée et controlée (surveillance)
- Processus initié par des molécules (RAG1/2) et régulé par la modulation de l’accessibilité des RSS.
- Création de jonctions lors du réarrangement = diversité jonctionnelle par la TdT
- NHEJ = Ensemble de protéines qui permettent de fair eune réparation les brs doubles-brins