Cours 5 Flashcards
Quels sont les deux principaux types de réponses immunitaires adaptatives ?
- Réponse humorale : activée par les cellules T auxiliaires (TH) interagissant avec les lymphocytes B. Cela conduit à la production d’anticorps par les plasmocytes.
- Réponse cellulaire : activée par les cellules T cytotoxiques (TC) CD8+ reconnaissant un antigène présenté par le CMH de classe I. Cela conduit à la destruction de la cellule cible infectée ou altérée.
Qu’est ce que le CMH ?
Le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) est, en immunologie, un système de reconnaissance du soi présent chez la plupart des vertébrés. On distingue les complexes majeurs d’histocompatibilité de classe I et de classe II.
Quelle est l’importance d’étudier les molécules du CMH en immunologie ?
Les molécules du CMH sont cruciales pour la réponse immunitaire, impliquées dans les maladies auto-immunes, et responsables du rejet de greffes lors des transplantations.
Comment peut-on analyser la structure des molécules du CMH ?
En étudiant leur structure tridimensionnelle, la régulation de leur expression et leur répertoire de peptides.
Quels sont les principaux domaines structuraux des molécules du CMH de classe I et de classe II ?
Le CMH de classe I se compose des domaines α1, α2, α3 et de la β2-microglobuline.
Le CMH de classe II se compose des domaines α1, α2, β1 et β2
Quelle est la structure générale du CMH de classe I ?
Le CMH de classe I est une glycoprotéine de type « N-linked » constituée d’une chaîne lourde α de 43 kDa ancrée à la membrane plasmique, associée de façon non-covalente à une β2-microglobuline (β2m) de 12 kDa.
Le peptide antigénique est logé dans une niche bordée d’hélices alpha et d’un plancher de feuillets β antiparallèles.
Qu’est-ce que la glycosylation et quels sont ses rôles (5) dans la structure et la fonction des protéines ?
La glycosylation est un processus par lequel des sucres (glycanes) sont ajoutés à des protéines.
1. Repliement : Aide au bon repliement des protéines pour qu’elles soient fonctionnelles.
2. Stabilisation : Protège les protéines de la dégradation et améliore leur durée de vie.
3. Interactions cellulaires : Facilite la reconnaissance entre cellules, notamment via les lectines.
4. Trafic intracellulaire : Dirige les protéines vers leur destination correcte dans la cellule.
5. Adhésion cellulaire (glycocalyx) : Permet aux cellules de se lier entre elles via le glycocalyx, important pour la structure et la communication cellulaire.
Quelle est la particularité des domaines α3 et β2m du CMH I ?
Les domaines α3 et β2m ont des structures tertiaires similaires aux domaines des immunoglobulines (Ig), faisant de ces molécules des membres de la super famille des immunoglobulines.
Quelle est la fonction principale du CMH I ?
Le CMH I présente des peptides antigéniques aux lymphocytes T cytotoxiques (CD8+), permettant la reconnaissance des cellules infectées ou tumorales.
Quelles sont les caractéristiques structurales des immunoglobulines (Ig) ?
Les immunoglobulines sont constituées de chaînes lourdes et légères, formant des pli immunoglobuline avec des feuillets bêta antiparallèles. Elles possèdent des domaines variables pour la reconnaissance des antigènes et des domaines constants pour la stabilité et les fonctions effectrices. Cette structure est partagée par d’autres protéines, comme le domaine α3 du CMH de classe I et la β2-microglobuline.
Quelle est la structure générale des molécules de CMH de classe II ?
Les molécules de CMH de classe II sont des glycoprotéines hétérodimériques composées de deux chaînes : la chaîne α (34 kDa) et la chaîne β (29 kDa).
Elles sont transmembranaires, possèdent une niche peptidique et des domaines de type immunoglobuline (Ig).
Contrairement aux molécules de CMH de classe I, elles ne contiennent pas de β-2 microglobuline.
Quels domaines des molécules de CMH de classe II forment la niche peptidique ?
Les domaines α1 et β1 forment la niche peptidique des molécules de CMH de classe II.
Quelles sont les différences entre les molécules de CMH de classe I et celles de classe II en termes de structure cristalline ?
Les molécules de CMH de classe I contiennent une chaîne α associée à une β-2 microglobuline, tandis que les molécules de classe II sont constituées de deux chaînes transmembranaires (α et β) sans β-2 microglobuline.
La vue latérale montre que la structure des molécules de classe I a un repliement plus serré par rapport aux chaînes α et β plus symétriques de la classe II.
Qu’est-ce qui n’est pas visible sur la structure cristalline des molécules de CMH ?
La glycosylation liée à l’asparagine (« N-linked glycosylation ») n’est pas visible sur la structure cristalline des molécules de CMH I.
Quels domaines structurent la partie externe de la molécule de CMH de classe I ?
Les domaines α1 et α2 structurent la partie externe de la molécule de CMH de classe I, et forment la cavité de liaison au peptide (« peptide-binding cleft »).
Pourquoi la β-2 microglobuline n’est-elle pas présente dans les molécules de CMH de classe II ?
Les molécules de CMH de classe II ne nécessitent pas la β-2 microglobuline car elles sont composées de deux chaînes transmembranaires, la chaîne α et la chaîne β. Ces deux chaînes forment une structure stable et fonctionnelle par elles-mêmes.
En revanche, les molécules de CMH de classe I, qui n’ont qu’une seule chaîne transmembranaire (α), ont besoin de la β-2 microglobuline pour assurer leur stabilité structurelle.
Quelle est la fonction principale des molécules de CMH de classe II dans le système immunitaire ?
Les molécules de CMH de classe II présentent des peptides antigéniques dérivés de pathogènes aux lymphocytes T auxiliaires (CD4+), initiant ainsi une réponse immunitaire adaptative.
Comment la structure des CMH de classe I et de classe II diffère-t-elle dans la liaison aux peptides ?
Les molécules de CMH de classe I ont une cavité de liaison au peptide fermée aux extrémités, ce qui permet la présentation de peptides courts (8-10 acides aminés), alors que la cavité de liaison des CMH de classe II est ouverte, ce qui permet la liaison de peptides plus longs (13-25 acides aminés).
Quelle est la structure observée dans la vue du dessous de la niche peptidique ?
La vue montre les domaines α1 et α2 (classe I) ou α1 et β1 (classe II), formant deux α-hélices qui encadrent un feuillet de 8 brins β anti-parallèles. Ces éléments structurent la cavité de liaison au peptide.
Quelle est la différence structurelle entre les domaines α et β dans la cavité de liaison ?
Les deux domaines (α et β) sont composés d’α-hélices segmentées qui entourent une base formée de brins β, ce qui permet la formation de la cavité de liaison pour l’antigène.
Quelle est l’importance du traitement de l’antigène avant la présentation par le CMH ?
Le traitement de l’antigène (dégradation et association aux molécules de CMH) est essentiel pour la présentation efficace aux cellules T.
Par exemple, la fixation des cellules avec du glutaraldéhyde avant que le traitement soit complété empêche la liaison correcte et l’activation des cellules T.
Quelles sont les étapes clés de la présentation d’un antigène par une cellule présentatrice d’antigène (APC) ?
- Capture de l’antigène par l’APC (Antigen uptake).
- Traitement de l’antigène par dégradation enzymatique (Antigen processing).
- Présentation de l’antigène sous forme de peptide lié au CMH à la surface de l’APC (Antigen presentation).
- Reconnaissance du complexe CMH-peptide par un lymphocyte T spécifique (T cell response).
Quelles sont les structures secondaires principales dans la niche peptidique des molécules de CMH ?
La niche peptidique des molécules de CMH est principalement composée de deux α-hélices (encadrant le peptide) et de plusieurs brins β qui forment la base de la cavité.
Quand est-ce qu’une réponse des lymphocytes T est induite ?
Une réponse des lymphocytes T est induite lorsque le peptide est présenté par une cellule présentatrice d’antigène (APC) via une molécule du CMH, et que ce complexe CMH-peptide est reconnu par le récepteur des lymphocytes T (TCR).
Quelle est la différence structurale entre les molécules de CMH de classe I et de classe II ?
Les molécules de CMH de classe I contiennent une chaîne α (1, 2 et 3) associée à la β2-microglobuline, tandis que les molécules de CMH de classe II sont composées de deux chaînes transmembranaires, α (1 et 2) et β (1 et 2).
Quel est le rôle de la cavité de liaison au peptide ?
La cavité de liaison au peptide est responsable de maintenir le peptide antigénique en position pour qu’il puisse interagir avec le récepteur des cellules T (TCR) lors de la présentation antigénique, déclenchant ainsi une réponse immunitaire spécifique.
Quelles sont les différences principales entre les molécules de CMH de classe I et de classe II en ce qui concerne la liaison des peptides ?
Les molécules de CMH de classe I lient les peptides dans le domaine α1/α2. La cavité de liaison est fermée aux deux extrémités, ce qui restreint les peptides à une longueur généralement comprise entre 8 et 10 acides aminés. La liaison se fait principalement au niveau des extrémités du peptide, via des résidus spécifiques dans des poches appelées poches d’ancrage.
Pour les molécules de CMH de classe II, les peptides sont liés dans le domaine α1/β1 et la cavité de liaison est ouverte aux deux extrémités, ce qui permet de lier des peptides plus longs, généralement entre 13 et 18 acides aminés. Contrairement au CMH de classe I, la liaison du peptide se fait au niveau du centre du peptide, impliquant 7-10 acides aminés qui interagissent directement avec les résidus de la cavité du CMH II.
Qu’est-ce que le polymorphisme dans le contexte des gènes du CMH ?
Le polymorphisme fait référence à la présence, dans une population, de deux ou plusieurs formes d’une séquence d’ADN.
Un gène est considéré polymorphique si l’allèle le plus fréquent est retrouvé chez moins de 99 % de la population.
Pourquoi les gènes du CMH sont-ils décrits comme très polymorphiques ?
Les gènes du CMH sont très polymorphiques car ils ont une grande diversité génétique, ce qui permet aux molécules de CMH de lier et de présenter une variété très large de peptides antigéniques, augmentant ainsi la capacité de l’organisme à reconnaître différentes infections et à initier une réponse immunitaire.
Quels domaines des molécules de CMH de classe I montrent la plus grande variabilité ?
Les domaines α1 et α2 (niche peptidique) montrent la plus grande variabilité, tandis que le domaine α3 est plus conservé (moins de variations au niveau de la séquence).
Pourquoi les domaines α1 et α2 sont-ils plus variables que le domaine α3 ?
Les domaines α1 et α2 forment la cavité de liaison au peptide, donc leur variabilité est essentielle pour permettre la reconnaissance de nombreux peptides antigéniques différents.
Le domaine α3, en revanche, est impliqué dans l’interaction avec la β2-microglobuline et la membrane cellulaire, nécessitant une structure plus conservée pour maintenir la stabilité de la molécule.
Qu’est-ce qu’un allotype dans le contexte du CMH ? Qu’est ce que ça implique en contexte de greffe ?
Dans le contexte du CMH (Complexe Majeur d’Histocompatibilité), un allotype fait référence aux différentes versions d’une protéine du CMH qui varient entre les individus au sein d’une même espèce.
Ces variations allotypiques sont le résultat de différences génétiques dans les gènes codant pour les molécules du CMH.
Les allotypes du CMH se manifestent par des variations dans la séquence d’acides aminés de la molécule du CMH, ce qui peut affecter la présentation des antigènes aux cellules immunitaires.
Cela a des implications importantes pour la compatibilité lors des greffes d’organes ou de cellules, car les différences allotypiques peuvent entraîner des réponses immunitaires si les allotypes du donneur et du receveur sont différents.
Pourquoi la variabilité des gènes du CMH est-elle importante pour la réponse immunitaire ?
La variabilité permet à une population d’individus d’avoir un ensemble diversifié de molécules de CMH, augmentant ainsi la probabilité que certaines personnes soient capables de présenter un peptide antigénique spécifique et de monter une réponse immunitaire efficace contre une infection.
Quelle est la taille moyenne des peptides présentés par les molécules de CMH de classe II ?
La taille moyenne des peptides est de 13 à 18 acides aminés, car la cavité de liaison est ouverte aux deux extrémités, permettant la liaison de peptides plus longs.
Pourquoi les peptides présentés par les molécules de CMH de classe I sont-ils plus courts ?
Les peptides des CMH de classe I sont plus courts (8 à 10 acides aminés) car la cavité de liaison est fermée aux deux extrémités, limitant la taille du peptide pouvant être maintenu dans la cavité.
Comment a évolué le nombre d’allèles des molécules de CMH de classe I et de classe II au fil des ans ?
Il a augmenté de façon exponentielle au fil des ans.
Les molécules de CMH de classe I montrent un nombre d’allèles beaucoup plus élevé par rapport aux molécules de classe II.
Pourquoi les molécules de CMH de classe I montrent-elles un polymorphisme plus élevé que les molécules de CMH de classe II ?
Le polymorphisme élevé des molécules de CMH de classe I s’explique par la pression sélective imposée par les virus et autres pathogènes intracellulaires. Les molécules de classe I doivent reconnaître et présenter un large éventail de peptides dérivés des protéines virales et des cellules tumorales aux lymphocytes T cytotoxiques. Un plus grand polymorphisme permet à l’organisme de couvrir une diversité plus large de peptides et donc de mieux se défendre contre différentes menaces internes.
En revanche, les molécules de CMH de classe II sont impliquées dans la présentation des antigènes provenant de l’extérieur de la cellule (bactéries, parasites) aux lymphocytes T auxiliaires, une pression évolutive moins intense et plus ciblée, ce qui explique pourquoi elles montrent un polymorphisme relativement plus faible.
Quelles régions des molécules de CMH de classe I montrent le plus de polymorphisme et pourquoi ?
Les résidus du domaine de liaison au peptide montrent le plus de polymorphisme.
Ces résidus se trouvent principalement dans les régions α1 et α2 de la molécule de CMH.
Le polymorphisme est localisé dans la niche peptidique car c’est cette région qui interagit directement avec les peptides antigéniques.
Une forte variabilité permet à différentes molécules de CMH de lier une diversité de peptides, augmentant ainsi la reconnaissance antigénique.
