Identifikation spenderindividueller MICA-Varianten und ihr Bindungsverhalten an invariante Vδ1+ γδ T-Zell-Rezeptoren in computergestützter Bindungssimulation

Abstract

Das konstitutiv exprimierte Oberflächenprotein MICA und Vδ1+ γδ T-Zell- Rezeptoren von γδ T-Lymphozyten wurden bereits als Liganden-Rezeptor- Paarung identifiziert. In diesem Zusammenhang stellte sich die Frage inwieweit und ob sich das bisher festgestellte niederaffine Bindungsverhalten zwischen MICA und TCR im autologen sowie allogenen Setting anhand von computergestützten Bindungsmodellen signifikant unterscheidet. Die hier identifizierten MICA Varianten der 9 Probanden konnten in 10 verschiedene, bereits publizierte MICA- und 14 MICB-Varianten eingruppiert werden. Besonderheiten wurden identifiziert für Proband Nr. 01, der an Position 56 der mica-Sequenz – mit einem biallelischen SNP, der allerdings auf keine der bisher gelisteten MICA-Varianten der Datenbank zutrifft – den Hinweis auf einen bisher nicht bekannten Genpolymoprhismus liefert. Bei Proband Nr. 02 zeigte die Zuordnung der Variante MICA*045 die Auffälligkeit, dass an Position 251 die Aminosäure Glutaminsäure codiert sein müsste. Bei dem Probanden findet sich jedoch eine Basenabfolge für die Aminosäuren Arginin bzw. Glutamin. Beide Befunde könnten abschließend für die Zuordnung einer neuen allelischen Variante nur im Kontext mit ergänzenden Sequenzierungen von mica Exon 1 bestimmt werden. Für die computergestützten Bindungssimulationen wurden die Probandenpaarungen 01/07 und 02/05 ausgewählt, da für diese Paarungen bereits in Vorarbeiten klonale CD4+ Vδ1+ γδ T-Zell-Populationen etabliert werden konnten, für die für beide Spender jeweils identische CDR3- Binderegionen in den Vδ1 T-Zell-Rezeptor-Sequenzen identifiziert wurden. In der Bindungssimulation von individuellem TCR mit autologem und allogenem MICA- Protein der Probandenpaarungen 01/07, sowie 02/05 zeigte sich, dass sich die Bindungen von MICA auf die Bereiche von Exon 2 und 3 beschränkte. Die potenziellen Bindungsstellen des TCR waren bei Proband 01, 02 und 05 überwiegend innerhalb der δ-Kette, bei Proband 07 innerhalb der γ-Kette lokalisiert. Die statistische Auswertung der Differenzen der Bindungsniveaus ergab, dass keine signifikanten Unterschiede an frei werdender Energie des Rezeptors bzw. Liganden im Vergleich vor und nach Bindung (Chimärmolekül, ca. 1000 Modelle pro Berechnung) nachzuweisen sind. So konnte mithilfe des Wilcoxon-Tests mit einem Wert von 0,3798 bei Proband Nr. 01 und 07, sowie 0,3273 bei Proband Nr. 02 und 05 bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% (α<0,05) ein signifikanter Unterschied im Gesamtenergieniveau vor und nach Bindung ausgeschlossen werden. Bei statistischer Betrachtung der I_sc-Werte der ausgewählten Modelle (s. 3.6.2 und 3.6.3) auf ihr Bindungsverhalten fanden sich bei gleichbleibend festgelegter Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% (α<0,05) im Wilcoxon-Test ebenfalls keine signifikanten Unterschiede für freigesetzte Energie von Rezeptor und Ligand in Modellen, in denen die Bindung von MICA an den TCR ausschließlich über die δ-Kette erfolgt (physiologisch, in vivo) gegenüber Modellen, in welchen die Bindung über sowohl die γ- als auch die δ-Kette bewerkstelligt wird. Zusammenfassend lässt sich damit sagen, dass die in dieser Dissertation durch den Einsatz von computergestützten multiplen individuellen Bindungsmodellen gewonnenen Erkenntnisse sich mit den bisherigen publizierten Ergebnissen decken und einen weiteren Hinweis darauf liefern, dass eine alleinige, starke Aktivierung von T-Lymphozyten durch MICA nicht gegeben ist und nur einen Schritt in einer komplexen immunologischen Aktivierungskaskade darstellt.