日本語AIでPubMedを検索
CDR3αは、一次感染における免疫優勢なエプスタインバーウイルス（EBV）BRLF1特異的CD8 T細胞受容体レパートリーの選択を駆動する
CDR3α drives selection of the immunodominant Epstein Barr virus (EBV) BRLF1-specific CD8 T cell receptor repertoire in primary infection.
PMID: 31765434 PMCID: PMC6901265. DOI: 10.1371/journal.ppat.1008122.
抄録
T細胞受容体（TCR）レパートリーは、CD8 T細胞免疫応答の重要な構成要素である。ここでは、HLA-A2制限免疫優勢エピトープBRLF1109-117（YVLDHLIVV）に特異的なTCRレパートリーの選択を促進する因子を、原発性エプスタインバーウイルス（EBV）感染の過程で調べることを目的としています。CD8 T細胞の単細胞ペアTCRαβシークエンシングを用いて、HLA-A2-restricted BRLF1 (YVL-BR, BRLF-1109-117)エピトープの認識が主にTCRα鎖によって駆動されることをクローンレベルで明らかにした。今回初めて、CDR3α（相補性決定領域3α）モチーフであるKDTDKLを同定した。この観察は、この公開されたAV8.1-KDTDKL-AJ34 TCRが同じドナー内の複数の異なるTCRβ鎖と対をなしているという事実と相まって（中央値4；範囲：1-9）、YVL-BR/MHCとAV8.1-KDTDKL-AJ34 TCRとの間の相互作用には、このような高レベルの選択につながるいくつかのユニークな構造的特徴があることを示唆しています。新たに開発されたTCRモチーフアルゴリズムにより、CDR3αモチーフの1位のリジンが高度に保存されており、抗原認識に重要である可能性が高いことが明らかになりました。YVL-BR/HLA-A2複合体の結晶構造解析の結果、MHC結合ペプチドは4位で膨らんでおり、負に帯電したアスパラギン酸が露出しており、CDR3αの正に帯電したリジンと相互作用している可能性があることが明らかになった。CDR3αリジンのTCRクローニングと部位特異的変異誘発により、YVL-BR-テトラマー染色が抑制され、抗原特異的刺激後のTCR変異体導入細胞でのCD69アップレギュレーションが大幅に減少した。このCDR3モチーフを発現するT細胞の活性化の減少は、変異体（D4A）ペプチドへの曝露後にも観察された。要約すると、我々は、一般的なヒトウイルスの免疫優勢エピトープに対する高度に公開されたTCRレパートリーが、ほぼ完全にCDR3αに基づいて選択されていることを示し、その選択のための可能性の高い構造的基盤を提供する。これらの研究は、CD8 T細胞受容体レパートリーを理解する上で、TCRβと同様にTCRαを調べることの重要性を強調している。
The T cell receptor (TCR) repertoire is an essential component of the CD8 T-cell immune response. Here, we seek to investigate factors that drive selection of TCR repertoires specific to the HLA-A2-restricted immunodominant epitope BRLF1109-117 (YVLDHLIVV) over the course of primary Epstein Barr virus (EBV) infection. Using single-cell paired TCRαβ sequencing of tetramer sorted CD8 T cells ex vivo, we show at the clonal level that recognition of the HLA-A2-restricted BRLF1 (YVL-BR, BRLF-1109) epitope is mainly driven by the TCRα chain. For the first time, we identify a CDR3α (complementarity determining region 3 α) motif, KDTDKL, resulting from an obligate AV8.1-AJ34 pairing that was shared by all four individuals studied. This observation coupled with the fact that this public AV8.1-KDTDKL-AJ34 TCR pairs with multiple different TCRβ chains within the same donor (median 4; range: 1-9), suggests that there are some unique structural features of the interaction between the YVL-BR/MHC and the AV8.1-KDTDKL-AJ34 TCR that leads to this high level of selection. Newly developed TCR motif algorithms identified a lysine at position 1 of the CDR3α motif that is highly conserved and likely important for antigen recognition. Crystal structure analysis of the YVL-BR/HLA-A2 complex revealed that the MHC-bound peptide bulges at position 4, exposing a negatively charged aspartic acid that may interact with the positively charged lysine of CDR3α. TCR cloning and site-directed mutagenesis of the CDR3α lysine ablated YVL-BR-tetramer staining and substantially reduced CD69 upregulation on TCR mutant-transduced cells following antigen-specific stimulation. Reduced activation of T cells expressing this CDR3 motif was also observed following exposure to mutated (D4A) peptide. In summary, we show that a highly public TCR repertoire to an immunodominant epitope of a common human virus is almost completely selected on the basis of CDR3α and provide a likely structural basis for the selection. These studies emphasize the importance of examining TCRα, as well as TCRβ, in understanding the CD8 T cell receptor repertoire.