FOR 2799, Teilprojekt: Strukturelle Charakterisierung von γδ-TCR - Liganden Interaktionen

Die Mechanismen, wie γδ-TCRs mit ihrem spezifischen Antigen interagieren, sind trotz des zunehmenden Interesses an γδ-T-Zellen und ihrer wichtigen Rolle in der Immunantwort nur unzureichend bekannt. Einer der Hauptgründe für dieses mangelnde Verständnis ist die begrenzte Anzahl identifizierter γδ-TCR / Ligand-Paare und die daraus resultierende, noch geringere Anzahl verfügbarer Strukturen von γδ-TCRs im Komplex mit ihrem jeweiligen Liganden.In diesem Projekt werden wir die molekularen Interaktionen zwischen γδ-TCRs und ihrem jeweiligen Liganden mittels Röntgenkristallographie am Beispiel eines spezifischen Vγ3Vδ1+ TCR und seinem spezifischen Ligand HLA-DR (MHC-Klasse II), welcher in der vorherigen Förderperiode von FOR 2799 von der AG Prinz identifiziert wurde, strukturell charakterisieren. Zu diesem Zweck werden wir große Mengen löslicher Ektodomänen von drei TCR-Varianten rekombinant exprimieren, die voraussichtlich denselben Liganden binden, allerdings mit unterschiedlicher Bindungsaffinität. Wir werden ebenfalls große Mengen einer löslichen HLA-DR-Ektodomäne in Insektenzellen exprimieren. Da HLA-DR als MHC Klasse II eine Interaktion mit einem Peptid für Faltung und Stabilisierung benötigt, werden wir es als Fusionsprotein mit verschiedenen zu präsentierenden Peptiden produzieren. Aus den rekombinanten Proteinen werden wir Komplexe generieren, kristallisieren, die Struktur mittels Röntgenkristallographie bestimmen und dadurch die Hauptdeterminanten dieser Wechselwirkung identifizieren. Die Expression des HLA-DR in Fusion mit Peptiden erlaubt es uns auch, die Rolle des Peptids mithilfe verschiedener HLA-DR / Peptid-Kombinationen strukturell zu charakterisieren. Die Strukturanalyse wird durch eine gründliche biochemische Analyse dieser Wechselwirkung ergänzt, die detaillierte kinetische Bindungsparameter verschiedener TCR-Varianten für eine Reihe von HLA / Peptid-Kombinationen liefert.Zusammenfassend erwarten wir, dass dieses Projekt das Verständnis der Wechselwirkung von γδ-TCRs mit ihrem spezifischen Antigen erheblich erweitern wird. Das wissenschaftliche Umfeld der DFG-Forschungseinheit FOR 2799 „Receiving and Translating Signals via the γδ T Cell Receptor“ bietet optimale Bedingungen für einen nachhaltigen Austausch und wir werden unsere komplementäre biochemische und strukturbiologische Expertise allen Mitgliedern des Konsortiums zur Verfügung stellen, um potenziell zusätzliche γδ-TCR / Ligandenpaare zu identifizieren.