B-cellsreceptor

B-cellsreceptor , eller B-cellsantigenreceptor ( eng.  B-cellsantigenreceptor, BCR ) är en membranreceptor för B-celler som specifikt känner igen ett antigen [1] . Faktum är att B-cellsreceptorn är en membranform av antikroppar (immunoglobuliner) som syntetiseras av denna B-lymfocyt och har samma substratspecificitet som de utsöndrade antikropparna. Denna receptor, liksom antikroppar, kan finnas i flera former, beroende på vilken klass dess tunga kedjor tillhör . Signaltransduktionskedjan börjar vid B-cellsreceptorninuti cellen, vilket, beroende på förhållandena, kan leda till aktivering, proliferation , differentiering eller apoptos av B-lymfocyter [2] . Signaler som tillförs (eller inte) från B-cellsreceptorn och dess omogna form ( pre-B-cellsreceptor ) är avgörande för mognaden av B-lymfocyter och för bildandet av kroppens antikroppsrepertoar.

Förutom antikroppens membranform inkluderar B-cellsreceptorkomplexet ett hjälpprotein Iga/ Igβ -heterodimer ( CD79a / CD79b ), vilket är absolut nödvändigt för receptorns funktion [2] . Signalöverföring från receptorn sker med deltagande av sådana molekyler som Lyn , SYK , Btk , PI3K , PLCy2 och andra.

B-cellsreceptorn är känd för att spela en speciell roll i utvecklingen och underhållet av maligna B-cellsblodsjukdomar . I detta avseende har idén om att använda inhibitorer av signaltransduktion från denna receptor för behandling av dessa sjukdomar blivit utbredd . Flera av dessa läkemedel har visat sig effektiva och är för närvarande i kliniska prövningar [3] .

Signalering

Signalkaskad

Signaltransduktion från B-cellsreceptorn börjar med igenkänning av ett antigen av receptorn och aggregering av flera receptorer. Cellens svar på sådan igenkänning beror på receptorns tunga kedjeklass. I fallet med en B-cellsreceptor innehållande tunga kedjor av klass M (sådana receptorer är karakteristiska för naiva B-lymfocyter), efter antigenbindning, fosforylerar kinaser från Src-familjen (Lyn, Fyn och Blk ) specifika tyrosinrester i de cytoplasmatiska domänerna av CD79a och CD79b (ITAM-motiv). Proteiner som innehåller SH2-domäner binder till fosforylerade ITAM-motiv och kan sedan aktiveras. Till exempel rekryteras SYK -kinas till membranet genom att binda till fosfotyrosin och aktiveras av kinaser från Src-familjen. SYK initierar sammansättningen av ett signalkomplex inklusive proteinerna CIN85, BLNK, Brutons tyrosinkinas (BTK) och fosfolipas C y2 (PLCγ2). BTK fosforylerar och aktiverar PLCγ2, som i sin tur hydrolyserar fosfatidylinositol -4,5-bisfosfat till diacylglycerol och inositoltrifosfat , vilket resulterar i frisättning av intracellulära kalciumjonförråd [4] .

Vid aktivering av B-cellsreceptorn, fosforyleras CD19 -transmembrankoreceptorn också av tyrosinkinas Lyn och rekryterar fosfatidylinositol-3-kinas till receptorkomplexet. Detta kinas fosforylerar fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat i cellmembranets inre broschyr för att bilda fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfat, som binder till PH-domäninnehållande proteiner såsom BTK och Akt . Signaltransduktion från B-cellsreceptorn aktiverar signalvägarna PI3K , Ras , MAPK , NFAT och NF-KB [4] .

Receptorinternalisering

Några tiotals sekunder efter antigenbindning internaliseras B-cellsreceptorn som en del av först tidiga och sedan sena endosomer . Tidigare trodde man att endocytos av receptorn leder till att signalöverföringen från den upphör. En studie från 2011 visade dock att receptorn förblir aktiv i endosomerna, och dessutom är det på grund av internalisering som dess optimala funktionella aktivitet uppnås. Enligt författarna befinner sig B-cellsreceptorn i en annan molekylär mikromiljö i cellmembranet och endosomerna, och detta ger en annan nivå av kontroll över signalöverföringen från den [5] .

Aktiv och tonisk signalering

Det ovan beskrivna scenariot kallas "aktiv" signalering. Signalkaskaden för B-cellsreceptorn slås på med full kraft efter att en naiv B-lymfocyt stött på sitt antigen. Detta leder så småningom till proliferation och mognad av B-lymfocyten i germinal centrum . Med aktiv signalering aktiveras så småningom NF-KB . I mogna B-lymfocyter sker signalering från B-cellsreceptorn, även om den inte är lika aktiv, konstant och är nödvändig för deras överlevnad. Detta kallas "tonic"-signalering. Det föreslås att tonisk aktivering av signalkaskaden kan vara oberoende av närvaron av antigen. I tonisk signaltransduktion spelar PI3K-signalvägen en viktig roll och NF-KB spelar en mindre roll [4] .

Roll i utvecklingen av sjukdomar

Lymfom

Cellerna i de flesta B- cellslymfom behåller B-cellsreceptorer på sin yta. Samtidigt syntetiserar många av dem klass M-receptorn, även om progenitorcellerna till dessa lymfom (aktiverade B-lymfocyter) normalt syntetiserar klass G-receptorer längs denna väg [4] . I detta fall kan maligna celler förlita sig på både så kallad "kronisk aktiv" signalering och tonic. Så, till exempel, i cellerna av diffust storcelligt B-cellslymfom av ABC-subtypen ( eng.  aktiverad B-cellsliknande ), sker ständigt aktiv signalöverföring från B-cellsklass M-receptorn: tumören är mycket känslig för förlust av aktivitet för nästan vilken komponent som helst i signalkaskaden (IgH, Igκ, CD79a, CD79b, SYK, BLNK, BTK, PLCγ2, PI3Kδ, PKCβ, CARD11, NF-κB, CBM), såväl som dess hämmare, såsom Brutons' tyrosinkinashämmare, ibrutinib [6] [7] . Å andra sidan kännetecknas Burkitts lymfom av tonisk signalering från B-cellsreceptorn: dessa celler är känsliga för förlusten av CD79a/CD79b och SYK, men inte CARD11 och BTK, och är mer beroende av PI3K-signalvägen [4 ] .

Anteckningar

  1. K. Murphy, P. Travers, M. Walport. Kapitel 6: Signalering genom immunsystemreceptorer // Janeways immunbiologi. 7:e upplagan . - Garland Science, 2008. - S.  239 -240. — ISBN 0-8153-4123-7 .
  2. 1 2 Kurosaki T. Reglering av BCR-signalering // Mol Immunol .. - 2011. - T. 48 , nr. 11 . - S. 1287-1291 . - doi : 10.1016/j.molimm.2010.12.007 . — PMID 21195477 .
  3. Woyach JA, Johnson AJ, Byrd JC B-cellsreceptorns signalväg som ett terapeutiskt mål i KLL // Blod. - 2012. - T. 120 , nr. 6 . - S. 1175-1184 . - doi : 10.1182/blood-2012-02-362624 . — PMID 22715122 .
  4. 1 2 3 4 5 Young RM, Staudt LM Inriktning på patologisk B-cellsreceptorsignalering vid lymfoida maligniteter // Nat Rev Drug Discov. - 2013. - T. 12 , nr. 3 . - S. 229-243 . doi : 10.1038 / nrd3937 . — PMID 23449308 .
  5. Chaturvedi A., Martz R., Dorward D., Waisberg M., Pierce SK Endocytoserade BCRs reglerar sekventiellt MAPK- och Akt-signalvägar från intracellulära avdelningar // Nat Immunol. - 2011. - T. 12 , nr. 11 . - S. 1119-1126 . - doi : 10.1038/ni.2116 . — PMID 21964606 .
  6. Davis RE, Ngo VN, Lenz G., Tolar P., Young RM, Romesser PB, Kohlhammer H., Lamy L., Zhao H., Yang Y., Xu W., Shaffer AL, Wright G., Xiao W. ., Powell J., Jiang JK, Thomas CJ, Rosenwald A., Ott G., Muller-Hermelink HK, Gascoyne RD, Connors JM, Johnson NA, Rimsza LM, Campo E., Jaffe ES, Wilson WH, Delabie J. , Smeland EB, Fisher RI, Braziel RM, Tubbs RR, Cook JR, Weisenburger DD, Chan WC, Pierce SK, Staudt LM Kronisk aktiv B-cellsreceptorsignalering i diffust stort B-cellslymfom  // Nature. - 2010. - T. 463 , nr. 7277 . - S. 88-92 . - doi : 10.1038/nature08638 . — PMID 20054396 . Arkiverad från originalet den 16 augusti 2020.
  7. Buggy JJ, Elias L. Bruton tyrosinkinas (BTK) och dess roll i B-cell malignitet // Int Rev Immunol. - 2012. - T. 31 , nr. 2 . - S. 119-132 . - doi : 10.3109/08830185.2012.664797 . — PMID 22449073 .