CD8 je označení pro diferenciační skupinu povrchových bílkovin přítomných na vnější straně cytoplazmatické membrány cytotoxických T-lymfocytů; proto se také tyto lymfocyty označují jako CD8+ T-lymfocyty.[1] CD8 je především receptor, jenž se váže na antigeny vystavované na komplexech MHC I. třídy. Tím posiluje účinek T-buněčného receptoru (TCR) a zvyšuje stabilitu vazby mezi T-lymfocytem a antigen prezentující buňkou. Společně hledají na MHC komplexech podezřelé molekuly signalizující například nádorové bujení antigen prezentující buňky.[2]

StrukturaEditovat

CD8 glykoprotein tvoří ve svém původním stavu dimery (dvojici řetězců CD8), které mohou být dvojího typu, buď heterodimerické CD8αβ (které mají běžné aktivované T-lymfocyty), nebo homodimerické CD8αα (z nichž se vyvíjí paměťové T-lymfocyty).[1] Tyto řetězce patří do superrodiny imunoglobulinu a mají imunoglobulární variabilní části. Dimery jsou propojené stopkou[3]. Proteinová izoforma α řetězce je kódovaná genem leu-2a u člověka (lyt-2 myši) a izoforma β řetězce je kódovaná genem leu–2b (lyt-3 myši). Oba geny jsou umístěné na lidském chromozomu 2 v poloze 2p12[4].

CD8ααEditovat

α řetězec má molekulovou hmotnost 34-37 kDa a je větší než β řetězec. Oba α řetězce jsou spojené disulfidickou vazbou v cytoplasmatické oblasti přes cystein[5]. CD8 αα se nachází na αβ T lymfocytech (T-lymfocyty, které mají αβ TCR), NK buňkách a γδ T-lymfocytech (mají na svém povrchu γδTCR). V cytoplazmatické oblasti α receptoru se také nachází sekvence pro navázání kinázy rodiny src p56lck (lymfocytární-specifická protein tyrosin kináza p56), která je zodpovědná za další transmembránovou signalizaci T-lymfocytů[6].

CD8 αβEditovat

β řetězec má molekulovou hmotnost 32kDa a je od 20 aminokyselin kratší. Sdílí přibližně 20 % homologie s α řetězcem[4]. V cytoplazmatické část proteinu se nenachází vazebná oblast pro p56lck tyrozin kinázu, proto se neúčastní signalizace.  β řetězec způsobuje větší termodynamickou stabilitu vazby mezi T-lymfocytem a MHC I. třídy. CD8 αβ je tedy účinnější aktivátor αβ T buněk než homologní CD8 αα[7]. Je to zřejmě díky specificky regulovaný O-vázaným glykosylačním modifikacím. β řetězec je palmitován v membránové části na cysteinu, což vede k tvorbě lipidových raftů, které jsou podstatné pro signální dráhy[6][8]. CD8 αβ se nachází pouze na povrchu αβT – buněk, ale v podstatně větší míře než CD8 αα.

FunkceEditovat

CD8 receptor se nachází na povrchu cytotoxických CD8+ T buněk a je důležitý pro rozpoznávání a eliminaci virově infikovaných a maligních buněk. Hlavní funkce CD8 transmembránových proteinů je zvýšení mezibuněčné adheze T-buněk k MHC glykoproteinům I. třídy exprimovaných cílovými buňkami. CD8 zlepšuje efektivitu stimulace tím, že vyvolává signální události vedoucí k aktivaci T-buněk[9]. Jedná se o koreceptor, protože se váže na stejný antigen jako TCR, ale není přímo zapojen při rozpoznávání peptidu prezentovaného na MHC I. Váže se k jakémukoli povrchovému komplexu MHC-I. na cílové buňce[5]. Jeho vazebná afinita homodimeru i heterodimeru CD8 na MHC I. třídy je přibližně o 2-3 řády rychlejší než vazba TCR na MHC I.[10]

AdhezeEditovat

CD8 se váže na MHC I. třídy v konformaci jako antigen/protilátka a je tak vyloučena vazba na další MHC. MHC I třídy se skládá z α1, α2, α3 a β2 mikroglobulinových (β2m) domén, mezi α2 a β2m doménami je vodíková vazba. CD8 se váže extracelulárními částmi obou proteinových podjednotek na doménu α3 glykoproteinu MHC I. na cílové buňce, a poskytuje tak kostimulační signály [11][12][5]. CD8 se však mezi adhezivní molekuly neřadí, protože má výrazně nižší vazebnou afinitu než jiné adhezivní molekuly, např. CD2 a CD48[4].

SignalizaceEditovat

Signalizace TCR je nejdůležitější funkcí CD8 proteinů. Signalizační kaskáda je zahájena vazbou TCR na MHC I. prezentující glykoprotein. Propojení CD8 s TCR je zajištěno prostřednictvím heterodimeru CD3δε a γε a peptidového motivu spojující α řetězec TCR[13][14]. CD8 α řetězec v cytoplasmatické oblasti interaguje s tyrosinkinázou p56lck prostřednictvím vazby cysteiny a chelátu zinku. Tyrosin kináza lck následně fosforyluje motivy na CD3ζ řetězci a aktivuje ZAP-70 na komplexu TCR/CD3[15][16]. Následuje celá kaskáda fosforylací, která vede k aktivaci různých transkripčních faktorů (např. NF-κB, AP-1), které ovlivňují expresi určitých genů. Dochází k aktivaci cytotoxických CD8+ T-lymfocytů.

Řetězec β CD8 není přímo zapojen do signalizace, protože neobsahuje sekvenci pro vazbu tyrosin kinázy, ale stabilizuje interakci mezi CD8 α a p56lck, což umožňuje účinnější signalizaci. Heterodimer αβ CD8 je tedy lepším „aktivátorem“ než homodimer αα. Dalším důležitým faktorem je tvorba lipidových raftů v okolí β řetězce, které jsou tvořeny uspořádanými mikrodoménami obohacenými o sfingolipidy a cholesterol[6]. Akumuluje se zde mnoho molekul, důležitých pro signalizaci a aktivaci T buněk (molekuly důležité pro fosforylaci lck a aktivaci ZAP-70/CD3). V této oblasti se dále nevyskytují fosfatázy (CD45), které zabraňují fosforylaci a TCR signalizaci[6][4]. β řetězec může tvořit funkční vazbu s CD3δ, které je součástí komplexu TCR/CD3, čímž vytváří důležitou vazbu mezi TCR a koreceptorem[4][6].

ReferenceEditovat

  1. a b RÉDEI, George P. Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics, and Informatics. 3rd Edition. vyd. [s.l.]: Springer, 2008. ISBN 978-1-4020-6753-2. 
  2. O’GORMAN, Maurice R. G.; DONNENBERG, Albert D. Handbook of Human Immunology. 2. vyd. [s.l.]: CRC Press, 2008. ISBN 978-0-8493-1984-6. 
  3. LEAHY, Daniel J. A structural view of CD4 and CD8. The FASEB Journal. 1995, roč. 9, čís. 1, s. 17–25. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 1530-6860. DOI 10.1096/fasebj.9.1.7821755. (anglicky) 
  4. a b c d e COLE, David K.; GAO, George F. CD8: adhesion molecule, co-receptor and immuno-modulator. Cellular & Molecular Immunology. 2004-04, roč. 1, čís. 2, s. 81–88. PMID: 16212893. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 1672-7681. PMID 16212893. 
  5. a b c GAO, George F.; TORMO, José; GERTH, Ulrich C. Crystal structure of the complex between human CD8αα and HLA-A2. Nature. 1997-06, roč. 387, čís. 6633, s. 630–634. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/42523. (anglicky) 
  6. a b c d e ARCARO, A.; GRÉGOIRE, C.; BAKKER, T. R. CD8beta endows CD8 with efficient coreceptor function by coupling T cell receptor/CD3 to raft-associated CD8/p56(lck) complexes. The Journal of Experimental Medicine. 2001-11-19, roč. 194, čís. 10, s. 1485–1495. PMID: 11714755 PMCID: PMC2193676. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.194.10.1485. PMID 11714755. 
  7. KERN, Petra; HUSSEY, Rebecca E.; SPOERL, Rebecca. Expression, Purification, and Functional Analysis of Murine Ectodomain Fragments of CD8αα and CD8αβ Dimers. Journal of Biological Chemistry. 1999-09, roč. 274, čís. 38, s. 27237–27243. Dostupné online [cit. 2021-02-14]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.274.38.27237. 
  8. ARCARO, Alexandre; GRÉGOIRE, Claude; BOUCHERON, Nicole. Essential Role of CD8 Palmitoylation in CD8 Coreceptor Function. The Journal of Immunology. 2000-08-15, roč. 165, čís. 4, s. 2068–2076. PMID: 10925291. Dostupné online [cit. 2021-02-14]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.165.4.2068. PMID 10925291. (anglicky) 
  9. VARGHESE, Jay C.; KANE, Kevin P. TCR Complex-Activated CD8 Adhesion Function by Human T Cells. The Journal of Immunology. 2008-11-01, roč. 181, čís. 9, s. 6002–6009. Dostupné online [cit. 2021-02-14]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.181.9.6002. (anglicky) 
  10. WYER, Jessica R.; WILLCOX, Benjamin E.; GAO, George F. T Cell Receptor and Coreceptor CD8αα Bind Peptide-MHC Independently and with Distinct Kinetics. Immunity. 1999-02-01, roč. 10, čís. 2, s. 219–225. PMID: 10072074. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 1074-7613. DOI 10.1016/S1074-7613(00)80022-9. PMID 10072074. (English) 
  11. DEVINE, Lesley; SUN, Jiaren; BARR, Mark R. Orientation of the Ig Domains of CD8αβ Relative to MHC Class I. The Journal of Immunology. 1999-01-15, roč. 162, čís. 2, s. 846–851. PMID: 9916707. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 0022-1767. PMID 9916707. (anglicky) 
  12. SALTER, Russell D.; BENJAMIN, Richard J.; WESLEY, Pamela K. A binding site for the T-cell co-receptor CD8 on the α 3 domain of HLA-A2. Nature. 1990-05, roč. 345, čís. 6270, s. 41–46. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/345041a0. (anglicky) 
  13. VARGHESE, Jay C.; KANE, Kevin P. TCR Complex-Activated CD8 Adhesion Function by Human T Cells. The Journal of Immunology. 2008-11-01, roč. 181, čís. 9, s. 6002–6009. Dostupné online [cit. 2021-02-14]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.181.9.6002. (anglicky) 
  14. DOUCEY, Marie-Agnès; GOFFIN, Laurence; NAEHER, Dieter. CD3δ Establishes a Functional Link between the T Cell Receptor and CD8. Journal of Biological Chemistry. 2003-01, roč. 278, čís. 5, s. 3257–3264. Dostupné online [cit. 2021-02-14]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.m208119200. 
  15. PURBHOO, Marco A.; BOULTER, Jonathan M.; PRICE, David A. The Human CD8 Coreceptor Effects Cytotoxic T Cell Activation and Antigen Sensitivity Primarily by Mediating Complete Phosphorylation of the T Cell Receptor ζ Chain. Journal of Biological Chemistry. 2001-08, roč. 276, čís. 35, s. 32786–32792. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.m102498200. 
  16. The Human CD8 Coreceptor Effects Cytotoxic T Cell Activation and Antigen Sensitivity Primarily by Mediating Complete Phosphorylation of the T Cell Receptor ζ Chain. Journal of Biological Chemistry. 2001-08-01, roč. 276, čís. 35, s. 32786–32792. Dostupné online [cit. 2021-02-13]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.M102498200. (anglicky)