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Mechanismus des durch HLA-DM und kleine Moleküle vermittelten MHCII:Peptid-Austausch

HLA-DM与小分子介导的MHCII机制：肽交换

基本信息

批准号：
186308555
负责人：
Professor Dr. Christian Freund
金额：
--
依托单位：
Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/186308555?language=en
关键词：
Mechanismus des durch HLA DM

项目摘要

Die intrazelluläre Beladung von MHC Klasse II (MHCII) Molekülen mit Peptid- Fragmenten pathogenen Ursprungs und deren Präsentation auf der Oberfläche Antigen-präsentierender Zellen (APC) gehört zu den wichtigsten Auslösern der adaptiven Immunantwort. Die mit dem CLIP-Peptid vorbeladenen MHC Klasse II Proteine treffen im sauren Milieu später endosomaler Vesikel auf „fremde“ Peptide. Das Protein HLA-DM (DM) katalysiert dort den Austausch von CLIP gegen antigenes Peptid mit höherer Affinität. HLA-DM ist den MHC Klasse II Proteinen strukturell weitgehend homolog. Im Gegensatz zu den MHCII Molekülen, ist HLA-DM (DM) nicht in der Lage Peptide zu binden. Neben DM katalysieren auch einige kleine organische Moleküle die Peptid-Beladung. Während DM ausschließlich im sauren Milieu endosomaler Vesikel aktiv ist, entfalten viele der sogenannten „MHC Loading Enhancer“ (MLE) ihre Wirkung unabhängig vom pH-Wert und allelspezifisch am auf der Zelloberfläche präsentierten MHCII. Im Rahmen des beantragten Projekts möchten wir den Mechanismus der MHCII Peptid-Beladung mit Hilfe von NMR-Spektroskopie, ortsspezifischer Mutagenese und Modellierung dieses dynamischen Prozesses aufklären. Es wird die Beladung des MHCII Allels HLA-DR1 (DR1) mit dem CLIPPeptid sowie dessen Austausch gegen das höher affine Hämagglutinin (HA) Peptid in Gegenwart von DM beziehungsweise von bereits bekannten kleinen Molekülen mit MLE-Aktivität untersucht. Isotopen-Markierung der einzelnen Ketten sowie einiger Aminosäure-Typen des MHCII a/b Heterodimers wird zur NMR-Resonanzzuordnung strukturell wichtiger Regionen führen. In CLIP/HA Austauschexperimenten werden wir Änderungen der chemischen Verschiebung, der Wasserstoff-Deuterium-Austausch- Raten und NMR-Relaxationszeiten von wichtigen Protein- und Peptid-Resonanzen analysieren. Auf diese Weise können kinetische, strukturelle und dynamische Veränderungen, die den Peptid-Austausch begleiten, auf atomarer Ebene verfolgt werden. Diese experimentellen Daten fließen in Moleküldynamiksimulationen ein, die zum Ziel haben, den Austauschprozess im Detail abzubilden sowie strukturelle Hypothesen zu generieren, die dann experimentell überprüft werden. In Kombination mit einer Mutationsanalyse beteiligter Reste soll sowohl der Mechanismus des natürlichen, DM vermittelten, als auch des durch kleine Moleküle beschleunigten Peptidaustauschs bei MHCII Proteinen untersucht werden. Hohe Priorität hat die Aufklärung molekularer Mechanismen, die zur Bildung und Auflösung des MHCII/DM Komplexes entscheidend beitragen. Die durch DM beeinflussten Konformationen des zum Peptidaustausch befähigten MHCII sind Ausgangspunkt weiterführender Untersuchungen sowohl zur Aufklärung des Wirkmechanismus bekannter MLE als auch zur Entwicklung neuer, effizienter, selektiv wirksamer MLE.

Die intrazelluläre Beladung von MHC Klasse II (MHCII) molek<e:1> len mit Peptid-片段病原体Ursprungs and deren Präsentation auf der Oberfläche Antigen-präsentierender Zellen (APC) gehört zu den wichtigsten Auslösern der adaptive Immunantwort。Die mit dem CLIP-Peptid vorbeladenen MHC Klasse II protein treffen sorren Milieu später内溶体Vesikel的“free - de”肽。Das蛋白HLA-DM （DM）催化酶与肽肽抗原研究进展höherer Affinität。HLA-DM与MHC Klasse II蛋白同源。[1] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [j]。[3][1][1][1][1][1][1]。Während DM ausschließlich im sauren Milieu endosomaler Vesikel aktiv ist, entfalten viele der sogenannten " MHC Loading Enhancer " (MLE) i3 Wirkung unabhängig vom pH-Wert and allelspezifisch am auder Zelloberfläche präsentierten MHCII。在Rahmen des betrtrten项目möchten与MHCII肽- beladung的机制和核磁共振光谱的研究，或tsspezizischer突变和模型研究，动力学进展aufklären。HLA-DR1 (DR1) mit dem CLIPPeptid sowie dessen Austausch gegen das höher仿射Hämagglutinin (HA) Peptid in Gegenwart von DM beziehungsweise von bereits bekannten kleinen molek<e:1> len mit MLE-Aktivität untersucht。同位素标记法研究进展与进展Aminosäure-Typen des MHCII a/b异源二聚体研究进展与进展。在CLIP/HA中，Austauschexperimenten werden wir Änderungen der chemischen Verschiebung， der wasserstoff -氘- austausch - Raten和NMR-Relaxationszeiten von whichtigen蛋白和肽共振分析。德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国Diese experimentellen Daten fly ßen in molek<e:1>动力学模拟，die zum Ziel haben, den Austauschprozess im Detail abzubilden sowie strukturelle hypothesis zu generieren, die dann experimentell <s:1> berpr<e:1> ft werden。在组合与基因突变分析中，我们分析了两种不同的基因：一种是遗传机制（Mechanismus des natrichen），一种是遗传机制（Mechanismus des natrichen），一种是遗传机制（DM vermittelten），另一种是遗传机制（auch des durch kleine molek<e:1>）。如何Priorität hat die Aufklärung分子机理，die zur bilbild and Auflösung des MHCII/DM络合物entscheidendbeitragen。Die durch DM beinfussten Konformationen des zum peptidastausch befähigten MHCII和Ausgangspunkt weiterfhrender Untersuchungen sowohl zur Aufklärung des Wirkmechanismus bekannter MLE也包括zur Entwicklung neuer、effizienter、selective workksamer MLE。