Forscher der Goethe-Universität Frankfurt, des Max-von-Pettenkofer-Instituts und der Medizinischen Hochschule Hannover beleuchten die molekularen Akteure im MHC-I-Loading-Komplex. Dendritische Zellen aktivieren T-Zellen, indem sie ihnen beispielsweise Virenfragmente präsentieren. Gemeinsam mit Partnern konnten Forscher der Goethe-Universität nun Einzelheiten des Präsentationsprozesses aufklären. Im Rahmen des Immunsystems sind dendritische Zellen unerlässlich, um mit Viren infizierte oder degenerierte Körperzellen zu bekämpfen. Sie lösen eine Immunreaktion aus, indem sie Proteinfragmente, beispielsweise von Viren, an T-Zellen präsentieren. Bestimmte Membranproteine, MHC-I-Moleküle, ermöglichen diesen Prozess in dendritischen Zellen. Forscher haben nun weitere Interaktionspartner des Proteinkomplexes identifiziert, der für das Beladen von MHC-I-Molekülen in dendritischen Zellen verantwortlich ist.
Das spezifische oder adaptive Immunsystem der Wirbeltiere ist eine kraftvolle Waffe gegen Krankheitserreger und krankhaft veränderte Körperzellen. Hierbei spielen T-Zellen eine besondere Rolle. Nach der Aktivierung können sie gezielt Zielzellen bekämpfen, die degeneriert sind oder mit einem Virus infiziert sind. Sie tragen einen Rezeptor auf ihrer Oberfläche, der kleine Proteinfragmente – Antigene – erkennt, die ihnen von spezialisierten Immunzellen, einschließlich der hoch effizienten dendritischen Zellen, präsentiert werden. Diese sind Phagozyten, die durch den Körper patrouillieren, um infizierte oder degenerierte Zellen aufzuspüren, diese aufzunehmen und innerhalb einer Membranblase abzubauen. Dabei werden Antigene produziert, die es den dendritischen Zellen ermöglichen, sich an MHC-I-Rezeptoren zu binden und sie dann auf der Zelloberfläche zu präsentieren.
Die antigenen MHC-I-Moleküle bleiben mehrere Tage stabil. Während dieser Zeit ist es ihre Aufgabe, unreife (naive) T-Zellen zu aktivieren und in potente Killerzellen (zytotoxische T-Zellen) umzuwandeln. Dank dieser “Rüstungsfunktion” stellen dendritische Zellen eine Hoffnung für die personalisierte Immuntherapie dar. In Zusammenarbeit mit Dr. Christian Schölz vom Max-von-Pettenkofer-Institut in München sowie Prof. Reinhold Förster und Prof. Ulrich Kalinke von der Medizinischen Hochschule Hannover konnten ein Team um Prof. Robert Tampé von der Goethe-Universität Frankfurt zeigen, dass der Proteinkomplex, der für das Beladen von MHC-I-Molekülen in dendritischen Zellen verantwortlich ist, in supramolekularen Komplexen organisiert ist, um eine besonders effiziente Antigenpräsentation zu ermöglichen.