Quelle structure pour le TCR ?

La structure du TCR

image de cellbiol.net

            Les lymphocytes T sont des cellules de l'immunité adaptative possédant à leur surface des récepteurs, appelés TCR qui jouent un rôle crucial dans le déroulement de la réponse immunitaire. En effet, ce sont eux qui vont interagir avec les CPA lors de la phase d'activation des clones de lymphocytes, suite à une infection de l'organisme, par un virus par exemple. Les lymphocytes T se différencient par la nature de leur TCR.

            Le TCR est une molécule insérée dans la membrane du lymphocyte T (LT).  Il en existe deux types qu'on ne peut trouver simultanément sur un même lymphocyte : les TCR αβ et les TCR γδ, qui varient de part la nature des chaînes (α et β ou γ et δ) qui les constituent. Les TCR γδ sont largement minoritaires, alors que les TCR αβ sont présents sur la majorité des LT. De ce fait, nous n'allons traiter que ces derniers. 

Le TCR : Pour quoi faire ?

            Le TCR a pour fonction de permettre la sélection d'un clone de lymphocyte spécifique parmi des milliers d'autres, ceci à travers la complémentarité spatiale du TCR avec un peptide présenté par le CMH de la CPA. Ce CMH est également un récepteur membranaire. (Voir ICI pour plus de détail sur le CMH!)

            Lorsqu'une CPA rencontre un pathogène, elle le détruit par endocytose (elle le digère) puis des peptides du pathogène seront exposées à la surface de la CPA, dans la "poche à peptide" du CMH. Ainsi, lorsqu'une CPA présentant par exemple des peptides du virus de la grippe rencontre un lymphocyte T ayant le récepteur spécifique à ce peptide particulier, les deux vont s'associer par complémentarité dans l'espace, comme deux pièces de puzzle.

        

Quelle est la structure du récepteur T?

Le TCR αβ est composé de deux chaînes d'acides aminés, la chaîne α et la chaîne β, qui sont reliées par un pont disulfure (une liaison S-S) proche de leur base. La région extracellulaire de chaque chaîne est constituée de deux domaines, l'un variable (V), l'autre constant (C), formant chacun une boucle fermée par un pont disulfure.

            Comme son nom l'indique, le domaine C ne varie pas. En revanche, le domaine V qui est situé en bout de chaîne (le plus éloigné de la surface cellulaire) diffère beaucoup d'une cellule T à une autre. En effet, il détermine la spécificité du récepteur et singularise donc la cellule qui le porte. Le domaine V peut être divisé en trois régions hypervariables qu'on nomme CDR1, CDR2 et CDR3 puisque ce sont ces régions qui déterminent la complémentarité entre le TCR et l'association peptide-CMH, la plus significative étant la CDR3 qui est la plus impliquée dans la reconnaissance de l'antigène.

            Outre ces régions extracellulaires d'une grande importance, le TCR possède une région transmembranaire de 21-22 acides aminés chargés positivement. Cette charge permet l'interaction avec les chaînes transmembranaires du CD3, qui seront explicités un peu plus tard.

Enfin, les chaînes du TCR sont terminées par une petite queue cytoplasmique de 5 à 12 acides aminés. 

Jamais l'un sans l'autre : le complexe TCR-CD3

            Cependant, les chaînes du TCR seules ne suffisent pas. En effet, il faut que le lymphocyte reçoive un signal indiquant qu'il y a eu contact entre l'antigène et ces chaînes sinon leur fonction de reconnaissance ne servirait à rien. Or il revient à un autre complexe lié au TCR de transmettre ce signal, ce complexe étant le CD3 évoqué auparavant. 

Schéma du complexe TCR-CD3 encastré dans la membrane plasmique

            Le CD3 est composé de trois ensembles de deux chaînes :
 

• Deux hétérodimères γε et δε qui, comme les chaînes du TCR, présentent le repliement extracellulaire typique de la famille des protéines immunoglobulines. Ils présentent aussi, et ceci est une nouveauté par rapport aux chaînes du TCR, un domaine cytoplasmique comprenant une séquence ITAM. Cette séquence permet l'activation des immunorécepteurs via une tyrosine.

• Un homodimère ζζ, (dans 90% des cas) ou un hétérodimère ζη (10% des cas). Les chaînes qui composent ces dimères sont particuliers dans la mesure où ils sont dotés d'une région extracellulaire très courte (9 acides aminés) et d'une longue queue cytoplasmique contenant des séquences ITAM, au nombre de trois.

L'ensemble des chaînes du TCR et du CD3 sont situés à courte distance les uns des autres sur la membrane, reliés par des interactions entre chaînes polarisées. Cet ensemble forme le complexe TCR-CD3, le récepteur membranaire fonctionnel des cellules T.

Pour tout savoir sur la variabilité du TCR, c'est par ici...

Sources:
Fondements de l'immunologie - DELVES, MARTIN, BURTON, ROITT - éd. De Boek.
Immunologie - ESPINOZA, CHILLET - éd. Ellipses.
Immunologie, le cours de Janis Kuby avec questions de révision - KINDT, GOLDSBY, OSBORNE - éd Dunod, 6ème édition.
http://cellular-immunity.blogspot.fr/2007/12/cd.html