淋巴细胞活化的分子机制.ppt

第十二章 淋巴细胞活化的分子机制以及应答过程
淋巴细胞活化是指淋巴细胞在抗原或致分裂原刺激下所发生的一系列细胞生物化学变化过程，包括细胞活化信号的传递、多种相关酶的活化。
细胞最终分裂成子代淋巴细胞并分化成熟为各种亚群的淋巴细胞，发挥各自二者结构相似，在N端有两个SH2结构域，C端有一个SH1激酶结构域。两个SH2结构域可与多种刺激性免疫受体胞浆区的活化ITAM基序结合，介导多种受体引起的细胞活化信号。Syk家族分子的激活一般晚于Src家族。（1）Syk Syk（spleen tyrosine kinase）表达于大部分造血细胞，B细胞表达水平最高。（2）ZAP-70 最早发现与TCR复合体中的CD3链相关，所以称为相关蛋白（－associated protein, ZAP-70）。ZAP-70分子量为70kDa，主要表达在T细胞和NK细胞。
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（二）受体型PTK
受体型PTK属于I型跨膜分子，胞膜外区一般结构复杂且高度糖基化，可以结合相应的配体。激酶结构位于胞浆区，激酶结构中有一个ATP结合基序。另外，一般在胞浆区含有一定数量的自身磷酸化位点。
根据它们的结构不同，受体型酪氨酸激酶可以分为9种类型,其中较常见的有4种。
受体型酪氨酸蛋白激酶活化后可激活胞浆中多种分子，如STAT、PLC、PI-3K、GAP、Raf等。
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二、蛋白酪氨酸磷酸酯酶
T细胞活化中所发生的多种蛋白分子酪氨酸磷酸化提示必需有蛋白酪氨酸磷酸酯酶(protein tyrosine phosphatase, PTP/PTPase)来拮抗这种作用，通过负反馈来维持机体生理功能的平衡。
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（一）受体型PTP——CD45
1．CD45的基本结构与分布 CD45是位于白细胞表面的白细胞共同抗原(leukocyte common antigen,LCA)。CD45可以高水平表达在淋巴细胞以及除了红细胞和血小板之外的其它所有的造血细胞上。CD45为单链跨膜蛋白。
2．CD45的异构型 CD45分子一个明显的特点是存在结构和分子量不同的异型(isoform) 。CD45异型产生的分子基础是由于CD45mRNA水平的不同拼接所致，另外由于翻译后糖基化修饰不同，更增加了CD45分子的多样性。
最著名的CD45异构型是CD45R。
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3．CD45分子的配体 CD22?
4．CD45分子的功能 CD45直接参与TCR和BCR介导的活化信号，在淋巴细胞的活化过程中起重要作用。CD45的底物主要是Src家族成员，如Lck、Fyn、Lyn等。静止T细胞中Lck是无活性的，其分子的505位点氨基酸被磷酸化。Lck激酶活性的升高是与Tyr505去磷酸化相一致。CD45也可使有活性激酶中主要自身磷酸化Tyr394发生去磷酸化，从而引起激酶活性的抑制。
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5．Ca2+浓度与CD45活化的关系
活化T细胞内酪氨酸磷酸化水平升高与细胞内钙离子浓度升高相关，推测高浓度钙离子可能对CD45具有负调控作用。
抗原同TCR结合，随后CD4和CD45发生共凝集，从而导致CD45介导的p56lck去磷酸化而活化，细胞内钙离子水平的突然升高又可灭活CD45，从而使二级底物发生短暂的酪氨酸磷酸化以及活化信号的传递；随后细胞内钙离子水平又回到最初的水平，CD45也从无活性状态中恢复过来， 使p56lck在Tyr394位点发生去磷酸化而灭活，以及其它能终止信号转导途径起始步骤中起关键作用的酶发生去磷酸化。
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（二）非受体型PTP
1．SH2-containing tyrosine phosphatase 1 （ SHP-1 ）分布局限，仅表达于造血细胞（红细胞和血小板除外）。SHP-1是造血细胞信号转导中的一种重要的负调控因素。SHP-1的作用机制是：一方面通过SH2结构域与磷酸化的ITIM基序结合；另一方面通过PTP酶活性使底物去磷酸化而被灭活。
-2 与SHP-1不同，SHP-2表达十分广泛，在不同的条件下，SHP-2可发挥正的或负的调节作用
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三、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶
蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶是机体中分布十分广泛的蛋白激酶，种类繁多，调节机制也十分复杂。此处仅介绍PKC和MAPK。
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（一）蛋白激酶C（PKC）
PKC (protein kinase C) 是一类Ca2+、磷脂依赖性的蛋白激酶，在跨膜信号传递过程中起着重要作用。
PK