Главная



Иммунология и вакцинация

Молекулярно-генетические подходы к изучению Т-клеточных рецепторов

Согласно ряду данных, в Т- и В-клетках функционируют одни и те же гены Igh-V. Кроме того, между локусами Igh-C и Pre обнаружен кластер генов IgT-C, которые, по-видимому, кодируют константную часть Т-клеточных рецепторов . Отсюда следует, что в Т-клетках гены Igh-V должны в результате перестроек вплотную примыкать к генам аналогично тому, как это происходит в В-клетках при формировании полных генов тяжелых цепей. Это в свою очередь предполагает наличие в Т-клетках перестроек и (или) делеций генетического материала у тех генов, которые лежат между генами Igh-V и IgT-C, т.е. у генов DH и JH и Igh-C. Попытки обнаружить такие перестройки были предприняты в нескольких лабораториях, и результаты оказались полностью отрицательными. Хотя перестройки генов внутри данного участка хромосомы и наблюдались в Т-лимфомах, Т-клеточных гибридах и в некоторых клонах Т-клеток, ни в одном случае не было показано, что они связаны с функцией этих клеток, и, кроме того, они происходили не во всех Т-клетках. Следовательно, эти перестройки, по-видимому, не существенны для формирования Т-клеточных рецепторов. Данная ситуация, очевидно, отлична от той, которая имеет место у В-клеток.

Руководствуясь теми же соображениями, в некоторых лабораториях попытались обнаружить перестройки генов Igh-V в клонированных Т-клетках. Это делалось с помощью Igh-V-специфических зондов, которые были получены из миелом или гибридом, секретирующих антитела, имеющие те же идиотипические детерминанты и антигенную специфичность, что и клонированные Т-клетки. Этот подход пока не увенчался успехом вопреки предположению, что еелл Т-клетки используют те же самые гены Igh-V, что и В-клетки, то мРНК Т-клеточных рецепторов должна прочно связываться с соответствующими зондами.

Означают ли эти результаты, что Т-клетки не используют те же гены F, что и В-клетки? На этот вопрос нельзя ответить до тех пор, пока кому-нибудь не удастся выделить и картировать ген, кодирующий антигенсвязывающий участок Т-клеточного рецептора. Тем не менее уже сейчас можно предложить разнообразные модели, которые могут примирить, с одной стороны, результаты серологических исследований, недвусмысленно указывающие на то, что в В- и Т-клетках рецепторы кодируются генами, принадлежащими одному и тому же семейству, а с другой — молекулярно-генетические данные, согласно которым в лимфоидных клетках этих типов для кодирования рецепторов используются разные семейства генов. Например, согласно одной из моделей, Т-клетки в действительности используют гены Igh-V, однако генетические перестройки, приводящие к образованию транскрибируемого гена рецептора, представляют собой не делецию, а обмен сестринских хроматид, так что при этом конфигурация Igh-блока генов в Т-клетках, по-видимому, не меняется. Можно также допустить, что Т-клетки при формировании гена рецептора используют разные соединяющие гены, а возможно, и разные D-сегменты, чем обеспечивается необходимое разнообразие рецепторов. Например, предположительно существующий ген I мог бы иметь спейсер размером 12 нуклеотидных пар между своими гептамерными нонамерными соединяющими участками, что позволило бы при соединении с генами Igh-V обойтись без Z)-сегмента. Другая возможность заключается в том, что семейство генов IgT имеет свои собственные гены V, возникшие в результате дупликации или инверсии предковых генов Igh-V. Если данные гены действительно произошли от общего предка, то они могут оказаться очень похожими, хотя при независимой эволюции двух генных семейств следует ожидать и определенных различий между ними. Механизмы изменения генов могли быть такими, что участки, отвечающие за идиотипию и специфичность связывания антигена, сохранили достаточное сходство, в то время как другие кодирующие участки и фланкирующие районы значительно дивергировали, и в результате IgT-V оказались неспособными гибридизоваться с Igh-V-зондами. Наконец, нельзя забывать, что попытки обнаружить участие генов Igh-V в образовании Т-клеточных рецепторов до сих пор заканчивались неудачей не из-за отсутствия такого участка на деле, а вследствие технических трудностей. Например, если Т-клетка синтезирует свои рецепторы в очень небольших количествах, то с помощью Igh-V-зондов обнаружить соответствующую этим рецепторам мРНК довольно трудно, поскольку ее очень мало.

В последнее время в идентификации генов, кодирующих Т-клеточные рецепторы, достигнуты определенные успехи. Две различные группы (С. Тонегава и A. Л. M. Ботуэлл, личное сообщение) получили некоторые предварительные данные, касающиеся перестройки генов Igh-V в клонах или гибридах Т-клеток. Эти перестраивающиеся гены еще не клонированы и не сиквенированы, так что пока невозможно установить, участвуют ли они в формировании Т-клеточных рецепторов.

Второй подход, который, по-видимому, в скором будущем принесет определенные плоды, связан с идентификацией разных мРНК с помощью биологического тестирования продуктов их трансляции in vitro. Двум группам путем трансляции в этих условиях мРНК, выделенной из гибридов Т-супрессоров, удалось получить биологически активные факторы супрессии. Поскольку биологические тесты имеют высокую чувствительность, они позволяют анализировать очень небольшие количества исходного материала. Обнаружение биологической активности дает уверенность в том, что транслируемая in vitro мРНК имеет интактную структуру и сохраняет присущие ей функциональные свойства. Обе группы исследователей сообщили о том, что среди продуктов трансляции в данной системе найдены антигены, кодируемые I-J-субрайоном МНС. Наличие подобных антигенных детерминант определяется лишь аминокислотной последовательностью, а не представляет собой продукт аллель- специфического посттрансляционного гликозилирования (если, конечно, пренебречь возможностью автокатализа). Одна из групп исследователей также сообщила о наличии в данной системе трансляции полипептидной цепи, несущей антигенный маркер, кодируемый генами IgT-C, и обладающей специфичностью по отношению к антигену. Приведенные факты должны облегчить выделение и изучение свойств клонов кДНК, содержащих фрагменты генома Т-гибридов, что в свою очередь даст возможность идентифицировать гены, требующиеся для образования таких молекул, и определить возможные перестройки этих генов.