Immunomforschung
Offener Zugang

Abstrakt

Entscheidende Rolle der Glykosylierung bei der Bestimmung der Länge und Struktur von T-Zell-Epitopen

Tam?s G Szab?, Robin Palotai, P?ter Antal, Itay Tokatly, L?szl? T?thfalusi, Ole Lund, Gy?rgy Nagy, Andr?s Falus und Edit I Buz

Hintergrund: Mit einem kombinierten In-silico-Ansatz untersuchten wir die Glykosylierung von T-Zell-Epitopen und Autoantigenen. Die vorliegende systembiologische Analyse wurde durch aktuell verfügbare Datenbanken (die vollständige Proteome, bekannte menschliche T-Zell-Epitope und Autoantigene darstellen) sowie Tools zur Vorhersage der Glykosylierung ermöglicht. Ergebnisse: Wir analysierten die wahrscheinliche Glykosylierung von menschlichen T-Zell-Epitopsequenzen, die aus der ImmuneEpitope-Datenbank extrahiert wurden. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass im Gegensatz zu den vollständigen SwissProt-Einträgen nur ein minimaler Anteil experimentell verifizierter T-Zell-Epitope potenziell N- oder O-glykosyliert ist (2,26 % bzw. 1,22 %). Die Bayesianische Analyse von Einträgen aus der Autoantigen-Datenbank deutet auf eine Korrelation zwischen N-Glykosylierung und Autoantigenität hin. Die Analyse zufällig generierter Sequenzen zeigt, dass die Glykosylierungswahrscheinlichkeit auch von der Peptidlänge beeinflusst wird. Unsere Daten deuten darauf hin, dass das Fehlen der Peptidglykosylierung, ein Merkmal, das wahrscheinlich eine effektive Erkennung durch T-Zellen begünstigt, zu einem selektiven Vorteil für kurze Peptide geführt haben könnte, die zu T-Zell-Epitopen werden. Die Länge der T-Zell-Epitope liegt am Schnittpunkt der Kurven, die Spezifität und Glykosylierungswahrscheinlichkeit bestimmen. Somit könnte der Längenbereich natürlich vorkommender T-Zell-Epitope die maximale Spezifität bei minimaler Glykosylierungswahrscheinlichkeit gewährleisten. Schlussfolgerung: Die Erkenntnisse dieses bioinformatischen Ansatzes werfen Licht auf grundlegende Faktoren, die die adaptive Immunität im Laufe der Evolution geprägt haben könnten. Unsere Daten deuten darauf hin, dass die auf Aminosäuresequenzen basierende Hypo-/Nicht-Glykosylierung bestimmter Proteinsegmente für die Bestimmung der T-Zell-Immunität/Autoimmunität von wesentlicher Bedeutung sein könnte.