Взаимодействие в-клеточных рецепторов и антигенов с различным пространственным расположением

В-клеточные рецепторы могут взаимодействовать с эпитопами антигенов на различных объектах: макромолекулах, микроорганизмах или на поверхности других клеток, например, фолликулярных дендритных клеток. Соответственно, В-клетки, с одной стороны, имеют возможность оценивать расположение эпитопов на поверхности патогена, а с другой стороны, они должны адаптировать свой рецепторный аппарат к различным вариантам расположения эпитопов и свойствам несущих антиген поверхностей. Действительно, В-клеточные рецепторы и антитела лучше связывают объекты с регулярным и плотным расположением эпитопов, характерным для многих патогенов. В результате, такое расположение эпитопов может распознаваться как патоген-ассоциированный геометрический паттерн, однако условия этого распознавания зависят от изотипа мембранного иммуноглобулина и степени зрелости В-лимфоцита. Юные В-клетки экспрессируют мембранный IgM, который участвует в развитии В-клеток и селекции их репертуара. Рецепторы с IgM не предъявляют жестких требований к расположению эпитопов и могут активировать В-клетку даже при связывании моновалентного антигена. Рецепторы с мембранным IgD экспрессируются позднее и преобладают на наивных В-клетках перед их вступлением в иммунный ответ. Эти рецепторы оптимизированы для двухточечного связывания антигена и строго нуждаются в таком типе взаимодействия для индукции активационного сигнала. До контакта с антигеном В-клеточные рецепторы сгруппированы в дискретных зонах мембраны — нанокластерах, за счет тесных взаимодействий с актиновым цитоскелетом. Контакт с антигеном ведет к отсоединению рецепторов от цитоскелета, росту их подвижности и объединению нанокластеров в микрокластеры — крупные скопления, обогащенные сигнальными молекулами. Наиболее динамичные изменения наблюдаются при контакте с антигеном, фиксированным на мембране другой клетки. В этом случае свободный актин перемещается на периферию зоны межклеточного контакта, где формирует цитоскелет отростков, несущих скопления рецепторов. Отростки распространяются по поверхности клетки-партнера, а затем сокращаются, перемещая связавшие антиген микрокластеры в центр зоны контакта. Наконец, микрокластеры объединяются в центральный кластер иммунного синапса, интенсивность активационного сигнала падает, и клетка готовится к эндоцитозу сгруппированных на локальном участке антигенов. Таким образом, структура В-клеточных рецепторов может способствовать реакции В-лимфоцита на антигены с характерным пространственным расположением, тогда как динамическое взаимодействие В-клеточного рецепторного аппарата с цитоскелетом позволяет оптимизировать связывание антигенов, представленных на разнообразных носителях. Знание пространственных аспектов распознавания антигенов может быть полезно для конструирования вакцин на основе вирусоподобных частиц или антигенов на других искусственных носителях.