Restricted and conserved T-cell repertoires involved in allorecognition of class II major histocompatibility complex.

The nature of the alloreactive T-cell response is not yet clearly understood. These strong cellular responses are thought to be the basis of allograft rejection and graft-vs.-host disease. The question of the extent of responding T-cell repertoires has so far been addressed by cellular cloning, often combined with molecular T-cell receptor (TCR) analysis. Here we present a broad repertoire analysis of primed responder cells from mixed lymphocyte cultures in which two different DR1/3 responders were stimulated with DR3/4 cells. Repertoire analysis was performed by TCR spectratyping, a method by which T cells are analyzed on the basis of the complementarity-determining region 3 length of different variable region (V) families. Strikingly, both responders showed very similar repertoires when the TCR V beta was used as a lineage marker. This was not seen when TCR V alpha was analyzed. A different pattern of TCR V beta was observed if the stimulating alloantigen was changed. This finding indicates that alloreactive T cells form a specific repertoire for each alloantigen. Since conservation appears to be linked to TCR V beta, the question of different roles of alpha and beta chains in allorecognition is raised.

Rôle de l'isoforme p35 de la chaîne invariante humaine dans la formation et le transport de complexes de CMH II

La présentation antigénique par les molécules de classe II du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH II) est un mécanisme essentiel au contrôle des pathogènes par le système immunitaire. Le CMH II humain existe en trois isotypes, HLA-DP, DQ et DR, tous des hétérodimères composés d’une chaîne α et d’une chaîne β. Le CMH II est entre autres exprimé à la surface des cellules présentatrices d’antigènes (APCs) et des cellules épithéliales activées et a pour fonction de présenter des peptides d’origine exogène aux lymphocytes T CD4+. L’oligomérisation et le trafic intracellulaire du CMH II sont largement facilités par une chaperone, la chaîne invariante (Ii). Il s’agit d’une protéine non-polymorphique de type II. Après sa biosynthèse dans le réticulum endoplasmique (ER), Ii hétéro- ou homotrimérise, puis interagit via sa région CLIP avec le CMH II pour former un complexe αβIi. Le complexe sort du ER pour entamer son chemin vers différents compartiments et la surface cellulaire. Chez l’homme, quatre isoformes d’Ii sont répertoriées : p33, p35, p41 et p43. Les deux isoformes exprimées de manière prédominante, Iip33 et p35, diffèrent par une extension N-terminale de 16 acides aminés portée par Iip35. Cette extension présente un motif de rétention au réticulum endoplasmique (ERM) composé des résidus RXR. Ce motif doit être masqué par la chaîne β du CMH II pour permettre au complexe de quitter le ER. Notre groupe s’est intéressé au mécanisme du masquage et au mode de sortie du ER des complexes αβIi. Nous montrons ici que l’interaction directe, ou en cis, entre la chaîne β du CMH II et Iip35 dans une structure αβIi est essentielle pour sa sortie du ER, promouvant la formation de structures de haut niveau de complexité. Par ailleurs, nous démontrons que NleA, un facteur de virulence bactérien, permet d’altérer le trafic de complexes αβIi comportant Iip35. Ce phénotype est médié par l’interaction entre p35 et les sous-unités de COPII. Bref, Iip35 joue un rôle central dans la formation des complexes αβIi et leur transport hors du ER. Ceci fait d’Iip35 un régulateur clef de la présentation antigénique par le CMH II.

Class II injection wells and your drinking water.

Mode of access: Internet.

B cell chronic lymphocytic leukaemia cells have reduced capacity to upregulate expression of MHC class I in response to interferon-gamma

Aims: An important consideration in the design of a tumour vaccine is the ability of tumour-specific cytotoxic T lymphocytes (CTL) to recognise unmanipulated tumour cells in vivo. To determine whether B-CLL might use an escape strategy, the current studies compared B-CLL and normal B cell MHC class I expression. Methods: Flow cytometry, TAP allele PCR and MHC class I PCR were used. Results: While baseline expression of MHC class I did not differ, upregulation of MHC class I expression by B-CLL cells in response to IFN-gamma was reduced. No deletions or mutations of TAP 1 or 2 genes were detected. B-CLL cells upregulated TAP protein expression in response to IFN-gamma. Responsiveness of B-CLL MHC class I mRNA to IFN-gamma was not impaired. Conclusions: The data suggest that MHC class I molecules might be less stable at the cell surface in B-CLL than normal B cells, as a result of the described release of beta(2)m and beta(2)m-free class I heavy chains from the membrane. This relative MHC class I expression defect of B-CLL cells may reduce their susceptibility to CTL lysis in response to immunotherapeutic approaches.

The crystal structure of a bacterial Class II ketol-acid reductolsomerase: Domain conservation and evolution

Ketol-acid reductoisomerase (KARI; EC 1.1.1.86) catalyzes two steps in the biosynthesis of branched-chain amino acids. Amino acid sequence comparisons across species reveal that there are two types of this enzyme: a short form (Class 1) found in fungi and most bacteria, and a long form (Class 11) typical of plants. Crystal structures of each have been reported previously. However, some bacteria such as Escherichia coli possess a long form, where the amino acid sequence differs appreciably from that found in plants. Here, we report the crystal structure of the E. coli enzyme at 2.6 A resolution, the first three-dimensional structure of any bacterial Class 11 KARI. The enzyme consists of two domains, one with mixed alpha/beta structure, which is similar to that found in other pyridine nucleotide-dependent dehydrogenases. The second domain is mainly alpha-helical and shows strong evidence of internal duplication. Comparison of the active sites between KARI of E. coli, Pseudomonas aeruginosa, and spinach shows that most residues occupy conserved positions in the active site. E. coli KARI was crystallized as a tetramer, the likely biologically active unit. This contrasts with P. aeruginosa KARI, which forms a dodecamer, and spinach KARI, a dimer. In the E. coli KARI tetramer, a novel subunit-to-subunit interacting surface is formed by a symmetrical pair of bulbous protrusions.

MHC class I bound to an immunodominant Theileria parva epitope demonstrates unconventional presentation to T cell receptors

T cell receptor (TCR) recognition of peptide-MHC class I (pMHC) complexes is a crucial event in the adaptive immune response to pathogens. Peptide epitopes often display a strong dominance hierarchy, resulting in focusing of the response on a limited number of the most dominant epitopes. Such T cell responses may be additionally restricted by particular MHC alleles in preference to others. We have studied this poorly understood phenomenon using Theileria parva, a protozoan parasite that causes an often fatal lymphoproliferative disease in cattle. Despite its antigenic complexity, CD8+ T cell responses induced by infection with the parasite show profound immunodominance, as exemplified by the Tp1(214-224) epitope presented by the common and functionally important MHC class I allele N*01301. We present a high-resolution crystal structure of this pMHC complex, demonstrating that the peptide is presented in a distinctive raised conformation. Functional studies using CD8+ T cell clones show that this impacts significantly on TCR recognition. The unconventional structure is generated by a hydrophobic ridge within the MHC peptide binding groove, found in a set of cattle MHC alleles. Extremely rare in all other species, this feature is seen in a small group of mouse MHC class I molecules. The data generated in this analysis contribute to our understanding of the structural basis for T cell-dependent immune responses, providing insight into what determines a highly immunogenic p-MHC complex, and hence can be of value in prediction of antigenic epitopes and vaccine design.

Histidine hydrogen bonding in MHC at pH 5 and pH 7 modeled by molecular docking and molecular dynamics simulations

Hydrogen bonds play important roles in maintaining the structure of proteins and in the formation of most biomolecular protein-ligand complexes. All amino acids can act as hydrogen bond donors and acceptors. Among amino acids, Histidine is unique, as it can exist in neutral or positively charged forms within the physiological pH range of 5.0 to 7.0. Histidine can thus interact with other aromatic residues as well as forming hydrogen bonds with polar and charged residues. The ability of His to exchange a proton lies at the heart of many important functional biomolecular interactions, including immunological ones. By using molecular docking and molecular dynamics simulation, we examine the influence of His protonation/deprotonation on peptide binding affinity to MHC class II proteins from locus HLA-DP. Peptide-MHC interaction underlies the adaptive cellular immune response, upon which the next generation of commercially-important vaccines will depend. Consistent with experiment, we find that peptides containing protonated His residues bind better to HLA-DP proteins than those with unprotonated His. Enhanced binding at pH 5.0 is due, in part, to additional hydrogen bonds formed between peptide His+ and DP proteins. In acidic endosomes, protein His79β is predominantly protonated. As a result, the peptide binding cleft narrows in the vicinity of His79β, which stabilizes the peptide - HLA-DP protein complex. © 2014 Bentham Science Publishers.

Two years survival rate of Class II ART restorations in primary molars using two ways to avoid saliva contamination

AIM To compare the survival rates of Class II Atraumatic Restorative Treatment (ART) restorations placed in primary molars using cotton rolls or rubber dam as isolation methods. METHODS A total of 232 children, 6-7 years old, both genders, were selected having one primary molar with proximal dentine lesion. The children were randomly assigned into two groups: control group with Class II ART restoration made using cotton rolls and experimental group using rubber dam. The restorations were evaluated by eight calibrated evaluators (Kappa > 0.8) after 6, 12, 18 and 24 months. RESULTS A total of 48 (20.7%) children were considered dropout, after 24 months. The cumulative survival rate after 6, 12, 18 and 24 months was 61.4%, 39.0%, 29.1% and 18.0%, respectively for the control group, and 64.1%, 55.1%, 40.1% and 32.1%, respectively for the rubber dam group. The log rank test for censored data showed no statistical significant difference between the groups (P = 0.07). The univariate Cox Regression showed no statistical significant difference after adjusting for independent variables (P > 0.05). CONCLUSION Both groups had similar survival rates, and after 2 years, the use of rubber dam does not increase the success of Class II ART restorations significantly.

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

Split tolerance to a viral antigen expressed in thymic epithelium and keratinocytes

When expressed as a transgene from the keratin 14 (K14) promoter in an MHC class II-deficient mouse, I-Ab expressed in thymic cortical epithelium promotes positive but not negative selection of I-Ab-restricted CD4(+) T cells (Laufer, T. M. et al., Nature 1996. 383:81-85). Transgenic mice expressing the E7 protein of human papilloma virus 16 from the K14 promoter were studied to determine the consequence of expression of a cytoplasmic/nuclear protein from the K14 promoter. K14E7-transgenic mice express E7 in the thymus and skin without evidence for autoimmunity to E7. Repeated immunization of FVB(H-2(q)) or F1(C57BV6JxFVB) mice with E7 elicited similar antibody responses to the defined B cell epitopes of E7 in K14E7-transgenic and non-transgenic animals. In contrast, for each genetic background, a single immunization with E7 elicited demonstrable T cell proliferative responses to the major promiscuous T helper epitope of E7 in the transgenic but not the non-transgenic animals. Further,E7-immunized non-transgenic F1 (FVBxC57BL/6J) animals developed strong E7-specific cytotoxic T lymphocyte (CTL) responses and were protected against challenge with E7(+) tumors, whereas similarly immunized K14E7-transgenic animals had a markedly reduced CTL response to E7 and no E7-specific tumor protection was observed, although the antibody and CTL response to ovalbumin was normal. Expression of E7 protein as a transgene from the K14 promoter in the skin and thymus thus induces E7-specific tolerance in the cytotoxic T effector repertoire, together with expansion of the E7-specific T helper repertoire. These findings demonstrate that limited tissue distribution of an autoantigen may result in split tolerance to that autoantigen.

Comparative analysis of dendritic cell density and total number in commonly transplanted organs: morphometric estimation in normal mice

Dendritic cells (DC) are considered to be the major cell type responsible for induction of primary immune responses. While they have been shown to play a critical role in eliciting allosensitization via the direct pathway, there is evidence that maturational and/or activational heterogeneity between DC in different donor organs may be crucial to allograft outcome. Despite such an important perceived role for DC, no accurate estimates of their number in commonly transplanted organs have been reported. Therefore, leukocytes and DC were visualized and enumerated in cryostat sections of normal mouse (C57BL/10, B10.BR, C3H) liver, heart, kidney and pancreas by immunohistochemistry (CD45 and MHC class II staining, respectively). Total immunopositive cell number and MHC class II+ cell density (C57BL/10 mice only) were estimated using established morphometric techniques - the fractionator and disector principles, respectively. Liver contained considerably more leukocytes (similar to 5-20 x 10(6)) and DC (similar to 1-3 x 10(6)) than the other organs examined (pancreas: similar to 0.6 x 10(6) and similar to 0.35 x 10(6): heart: similar to 0.8 x 10(6) and similar to 0.4 x 10(6); kidney similar to 1.2 x 10(6) and 0.65 x 10(6), respectively). In liver, DC comprised a lower proportion of all leukocytes (similar to 15-25%) than in the other parenchymal organs examined (similar to 40-60%). Comparatively, DC density in C57BL/10 mice was heart > kidney > pancreas much greater than liver (similar to 6.6 x 10(6), 5 x 10(6), 4.5 x 10(6) and 1.1 x 10(6) cells/cm(3), respectively). When compared to previously published data on allograft survival, the results indicate that the absolute number of MHC class II+ DC present in a donor organ is a poor predictor of graft outcome. Survival of solid organ allografts is more closely related to the density of the donor DC network within the graft. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.