LAT

LAT (z anglického linker for activation of T cells) je adaptorový protein zapojený do časné aktivace a vývoje T-lymfocytů. Je exprimován T-lymfocyty, NK buňkami, žírnými buňkami i megakaryocyty [1]. Lidský LAT protein je kódovaný stejnojmenným genem LAT na chromosomu 16. Vlivem alternativního sestřihu dochází ke vzniku několika transkripčních variant kódujících LAT izoformy [2].

Funkce

Počátek signalizační kaskády T lymfocytů
Počátek signalizační kaskády T lymfocytů

Protein LAT integruje signály receptorů účastnících se adaptivní imunitní odpovědi proti patogenům. Jsou-li tyrosinové zbytky LAT fosforylované, je umožněna vazba dalších proteinů obsahujících SH2 domény. Funkce LAT spočívá v přemostění a přiblížení molekul účastnících se signálních kaskád [3]. Aktivace T-buněčného receptoru zahajuje signální kaskádu, kde je LAT fosforylován kinázou ZAP-70 z rodiny Syk. Na fosforylovaný LAT se váží adaptorové proteiny z rodiny Grb2 a další molekuly se následně účastní signální kaskády, která vyústí v genovou expresi, změny organizace cytoskeletu i produkci druhých poslů[4]. Vazba adhezivní molekuly CD58 a kostimulačního receptoru CD2 vede k fosforylaci a shlukování LAT. Molekuly CD5, CD9 a CD28 podporují fosforylaci LAT, mechanismus ale bohužel není znám [5]. V brzlíku se LAT podílí na procesu pozitivní selekce, ztráta LAT má za následek zastavení vývoje T-lymfocytů. V periferních tkáních má LAT protein funkci pozitivního regulátoru T-buněčné aktivace, především se účastní rané fáze aktivace T-lymfocytů, dále tvorby imunologické synapse a organizace cytoskeletu [6].

Struktura

LAT je protein o molekulové hmotnosti 36-38 kDa [7]. Lidský LAT se skládá z 233 aminokyselin, myší z 242 aminokyselin a krysí z 241 aminokyselin. LAT je transmembránový protein typu III a sestává z krátké extracelulární části, transmembránové části a dlouhé intracelulární části. Extracelulární část se skládá ze 4 aminokyselin. Transmembránová část prochází buněčnou membránou jedenkrát. Intracelulární část obsahuje 10 tyrosinových zbytků, z nichž je 9 evolučně konzervovaných mezi člověkem, myší i krysou. Význam pro normální signalizaci a funkci T-lymfocytů mají fosforylace tyrosinů 132, 171, 191 a 226 lidského LAT proteinu [6]. Intracelulární část obsahuje také 2 konzervované cysteinové zbytky mezi člověkem, myší i krysou. U člověka dochází k posttranslační palmitoylaci Cys26 a Cys29 [8].

Signalizace

Signální kaskáda je zahájena T-buněčným receptorem, aktivovaný vazbou antigenního peptidu v komplexu s MHC glykoproteinem. Následně jsou aktivovány Lck a Fyn, protein-tyrosin kinázy z rodiny Src. Aktivovaná Lck fosforyluje ITAM motivy nacházející se v intracelulárních částech T- buněčného receptoru. Na fosforylované sekvence ITAM se váže ZAP-70, která se tímto aktivuje [9]. Aktivovaná ZAP-70 kináza fosforyluje adaptorový protein LAT, u člověka konkrétně tyrosiny 171, 191, a 226. Na fosforylované tyrosiny 171, 191, a 226 proteinu LAT se dále váží adaptorové proteiny z rodiny Grb2. Na fosforylovaný tyrosin 132 se váže fosfolipáza C gama (PLC-γ), to zapříčiní její aktivaci a přiblížení k jejímu substrátu PIP2. Na fosforylované tyrosiny 171 a 191 se váže adaptorový protein Gads. Na SH3 domény Grb2 a Gads se váže adaptorový protein SLP-76, který do signalizace zapojuje další molekuly [4][5]. LAT a SLP-76 tvoří nosnou konstrukci supramolekulárních komplexů sdružujících adaptorové proteiny a enzymy v rámci signální kaskády vedoucí k aktivaci T-lymfocytu [10].

LAT Defekty

Mutace asociovaná se ztrátou proteinu LAT byla studována u 5 příbuzných pacientů s těžkou kombinovanou imunodeficiencí. Pacienti trpěli v dětství častými infekcemi. Byly u nich naměřeny extrémně malá množství T-lymfocytů, ale normální množství B-lymfocytů a NK buněk [11]. Další studie zahrnovala 3 sourozence s mutací vedoucí k tvorbě defektního proteinu postrádající 4 tyrosinové zbytky důležité pro signalizaci. Pacienti trpěli v dětství častými infekcemi zahrnující cytomegalovirové infekce i pneumonie. Byly u nich zaznamenány zvýšené počty Th2 buněk a γδ T buněk, ale snížené počty nezkušených CD4 a CD8 lymfocytů [12][13].

Reference

  1. FACCHETTI, Fabio; CHAN, John K. C.; ZHANG, Weiguo. Linker for Activation of T Cells (LAT), a Novel Immunohistochemical Marker for T Cells, NK Cells, Mast Cells, and Megakaryocytes: Evaluation in Normal and Pathological Conditions. The American Journal of Pathology. 1999-04-01, roč. 154, čís. 4, s. 1037–1046. PMID: 10233842. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 0002-9440. DOI 10.1016/S0002-9440(10)65356-4. PMID 10233842. (English) 
  2. LAT linker for activation of T cells [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI. www.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2022-05-19]. Dostupné online. 
  3. LADYGINA, Nadejda; MARTIN, Brent R.; ALTMAN, Amnon. Dynamic Palmitoylation and the Role of DHHC Proteins in T Cell Activation and Anergy. Svazek 109. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-12-387664-5. DOI 10.1016/b978-0-12-387664-5.00001-7. S. 1–44. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-12-387664-5.00001-7. 
  4. a b BALAGOPALAN, Lakshmi; KORTUM, Robert L.; COUSSENS, Nathan P. The Linker for Activation of T Cells (LAT) Signaling Hub: From Signaling Complexes to Microclusters *. Journal of Biological Chemistry. 2015-10-30, roč. 290, čís. 44, s. 26422–26429. PMID: 26354432. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 0021-9258. DOI 10.1074/jbc.R115.665869. PMID 26354432. (English) 
  5. a b BARTELT, Rebekah R.; HOUTMAN, Jon C. D. The adaptor protein LAT serves as an integration node for signaling pathways that drive T cell activation. Wiley Interdisciplinary Reviews. Systems Biology and Medicine. 2013-01, roč. 5, čís. 1, s. 101–110. PMID: 23150273 PMCID: PMC3883108. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1939-005X. DOI 10.1002/wsbm.1194. PMID 23150273. 
  6. a b BALAGOPALAN, Lakshmi; COUSSENS, Nathan P.; SHERMAN, Eilon. The LAT story: a tale of cooperativity, coordination, and choreography. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2010-08, roč. 2, čís. 8, s. a005512. PMID: 20610546 PMCID: PMC2908767. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1943-0264. DOI 10.1101/cshperspect.a005512. PMID 20610546. 
  7. JUNE, C. H.; FLETCHER, M. C.; LEDBETTER, J. A. Increases in tyrosine phosphorylation are detectable before phospholipase C activation after T cell receptor stimulation.. The Journal of Immunology. 1990-03-01, roč. 144, čís. 5, s. 1591–1599. PMID: 1689750. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 0022-1767. PMID 1689750. (anglicky) 
  8. ZHANG, Weiguo; TRIBLE, Ronald P.; SAMELSON, Lawrence E. LAT Palmitoylation: Its Essential Role in Membrane Microdomain Targeting and Tyrosine Phosphorylation during T Cell Activation. Immunity. 1998-08-01, roč. 9, čís. 2, s. 239–246. PMID: 9729044. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1074-7613. DOI 10.1016/S1074-7613(00)80606-8. PMID 9729044. (English) 
  9. WANGE, R. L. LAT, the linker for activation of T cells: a bridge between T cell-specific and general signaling pathways. Science's STKE: signal transduction knowledge environment. 2000-12-19, roč. 2000, čís. 63, s. re1. PMID: 11752630. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1525-8882. DOI 10.1126/stke.2000.63.re1. PMID 11752630. 
  10. SHAH, Kinjal; AL-HAIDARI, Amr; SUN, Jianmin. T cell receptor (TCR) signaling in health and disease. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2021-12-13, roč. 6, čís. 1, s. 1–26. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 2059-3635. DOI 10.1038/s41392-021-00823-w. (anglicky) 
  11. BACCHELLI, Chiara; MORETTI, Federico A.; CARMO, Marlene. Mutations in linker for activation of T cells (LAT) lead to a novel form of severe combined immunodeficiency. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2017-02-01, roč. 139, čís. 2, s. 634–642.e5. PMID: 27522155. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 0091-6749. DOI 10.1016/j.jaci.2016.05.036. PMID 27522155. (English) 
  12. KELLER, Baerbel; ZAIDMAN, Irina; YOUSEFI, O. Sascha. Early onset combined immunodeficiency and autoimmunity in patients with loss-of-function mutation in LAT. The Journal of Experimental Medicine. 2016-06-27, roč. 213, čís. 7, s. 1185–1199. PMID: 27242165 PMCID: PMC4925012. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1540-9538. DOI 10.1084/jem.20151110. PMID 27242165. 
  13. DINUR-SCHEJTER, Yael; ZAIDMAN, Irina; MOR-SHAKED, Hagar. The Clinical Aspect of Adaptor Molecules in T Cell Signaling: Lessons Learnt From Inborn Errors of Immunity. Frontiers in Immunology. 2021, roč. 12. Dostupné online [cit. 2022-05-19]. ISSN 1664-3224. DOI 10.3389/fimmu.2021.701704/full#b40. 

Zdroj