胸腺プロテアソームが産生するペプチドによるCD8+ T細胞の正の選択の制御機構

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獲得免疫系において機能する細胞障害性T細胞 (CD8+ T細胞) は、宿主細胞が提示する主要組織適合遺伝子複合体 (MHC) クラスIと、細胞内タンパク質分解複合体であるプロテアソームが細胞内のタンパク質を分解した産物から産出される抗原ペプチドとの複合体を認識することにより、免疫応答が開始される。CD8+ T細胞は、胸腺において「正の選択」と「負の選択」と呼ばれる分化プロセスを経て分化・成熟する。特に正の選択には、胸腺皮質上皮細胞 (cTEC) における「胸腺プロテアソーム」の特異的な発現および、CD8+ T細胞のT細胞受容体 (TCR) とMHCクラスI-ペプチド複合体との「適度な」強度の結合が重要である。そのため、胸腺プロテアソームが産生する抗原ペプチドが正の選択に必要なアミノ酸配列を有すると考えられている。しかし、その具体的なアミノ酸配列とそれらが正の選択に寄与する分子機構は不明であった。そこで我々は、マウスのcTECのMHCクラスIに提示されている抗原ペプチドにおいて特異的に出現するアミノ酸配列を探索することとした。野生型マウスと胸腺プロテアソームに特異的なサブユニットβ5tを欠損したマウスの抗原ペプチドの配列を、質量分析で比較することにより、胸腺プロテアソームが特異的に産生する抗原ペプチドの同定を試みた。今回の実験で得られた抗原ペプチドの配列を、IceLogoにより解析した。その結果、野生型cTECの抗原ペプチドでは、C末端のバリンと、N末端から4番目のセリンが有意に高頻度に検出された。抗原ペプチドのC末端は、MHCクラスIとの結合に必須な位置であるとともに、抗原ペプチドのN末端から4番目のアミノ酸は、TCRとの結合に重要である。今回得られた結果は、抗原ペプチドとMHCクラスI、TCR双方の相互作用がCD8+ T細胞の正の選択に重要であることが示唆された。