Características gerais do MHC de classe II

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Imunologia 
 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DO MHC I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
Introdução ........................................................................................................................ 2 
 
Objetivo ............................................................................................................................ 2 
 
1. Moléculas do MHC da classe I ...................................................................................... 2 
 1.1. Ligação de peptídeos às moléculas do MHC da classe I ....................................... 4 
 1.2. Aquisição da carga peptídica pelo MHC da classe I .............................................. 4 
2. Processamento de proteínas antigênicas....................................................................4 
 2.1. Via de processamento e apresentação de proteínas citossólicas do MHC da 
classe I................................................................................................................................5 
 
Exercícios ......................................................................................................................... 6 
 
Gabarito ............................................................................................................................ 7 
 
Resumo ............................................................................................................................. 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
Como já vimos na apostila, O que é histocompatibilidade (MHC)? a maioria 
das células T só consegue reconhecer antígenos quando eles estão ligados a 
estruturas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Embora esse 
processo pareça trabalhoso, apresenta uma grande vantagem em relação aos 
linfócitos B, já que ao contrário das imunoglobulinas (Ig), os receptores de células T 
(TCR) conseguem inspecionar o interior da célula e identificar se elas foram 
infectadas por microrganismos intracelulares, como vírus por exemplo. 
Aprendemos na apostila anterior que as moléculas do MHC são divididas em 2 
grupos: MHC de classe I e MHC de classe II, sendo que a principal diferença entre as 
duas classes são os compartimentos celulares onde elas adquirem seus 
carregamentos peptídicos. Nessa apostila veremos as características do MHC de 
classe I, que apresentam peptídeos originados predominantemente dos 
compartimentos intracelulares. 
Objetivo 
• Caracterizar o MHC de classe I, suas estruturas, organização genômica e ação 
no sistema imune. 
 
1. Moléculas do MHC da classe I 
 
Estrutura de uma molécula do MHC da classe I 
 
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As moléculas do MHC da classe I são compostas por duas cadeias 
polipeptídicas ligadas de forma não covalente, por uma cadeia pesada (α), 
codificada no MHC e por uma subunidade, a microglobulina β2, não codificada no 
MHC. Cada cadeia α está orientada de modo que cerca de 75% do polipeptídio fique 
no meio extracelular, conforme representado na figura seguinte. Um curto segmento 
hidrofóbico atravessa a membrana plasmática e os resíduos carboxiterminais ficam 
no interior das células, no citoplasma. 
Os segmentos aminoterminais α1 e α2, que pertencem à cadeia α, interagem 
de modo a formar uma base de 8 cadeias de folhas β-pregueadas antiparalelas. 
Essas cadeias sustentam 2 cadeias paralelas de α-hélice. Esse conjunto constitui a 
fenda de ligação do peptídeo, conforme representado na figura anterior. Esta fenda 
é grande o suficiente para se ligar a peptídeos de 8 a 11 aminoácidos em uma 
conformação flexível e estendida. Porém as extremidades da fenda de ligação do 
peptídeo no MHC de classe I são fechadas, de modo que peptídeos maiores não 
podem ser acomodados. 
 
IMPORTANTE 
 
 
 
Os resíduos polimórficos das moléculas da classe I são os domínios α1 e α2, 
que contribuem para variações entre os diferentes alelos da classe I quanto à ligação 
de peptídeos e ao reconhecimento de células T. O segmento α3 é uma sequência de 
aminoácidos conservada entre todas as moléculas de MHC classe I. Este segmento 
abriga a maior parte do local de ligação aos linfócitos T CD8+. Também contribuem 
para essa ligação a porção inferior do domínio de α2 e o domínio β2m. A 
extremidade carboxiterminal do segmento α3 é a porção que atravessa a bicamada 
lipídica da membrana plasmática. Logo após há um conjunto de aminoácidos 
básicos que interagem com os grupos de cabeças de fosfolipídios do folheto interno 
da bicamada lipídica, e dessa forma conseguem ancorar a molécula do MHC na 
membrana plasmática. 
Para que proteínas globulares nativas, ou seja, aquelas 
que no seu estado nativo existem como moléculas 
compactas com aparência de esfera, presentes nos 
vírus, possam se ligar ao MHC e serem reconhecidas por 
linfócitos T, é necessário que sejam convertidas em 
fragmentos suficientemente pequenos, em forma linear 
prolongada. 
 
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A microglobulina β2, que é a cadeia leve das moléculas do MHC da classe I, 
interage de maneira não covalente com o domínio α3 da cadeia α. A microglobulina 
β2, assim como o segmento α3, é estruturalmente homóloga a um domínio de Ig e é 
igual em todas as moléculas do MHC da classe I. 
 
1.1. Ligação de peptídeos às moléculas do MHC da classe I 
As moléculas do MHC possuem uma ampla especificidade de ligação à 
peptídeos. Um único alelo do MHC pode apresentar diferentes peptídeos existentes 
para a célula T. No entanto, uma célula T só irá reconhecer um dos muitos 
complexos MHC-peptídeo possíveis. Então, cada molécula de MHC possui uma única 
fenda de ligação do peptídeo, que se liga a um único peptídeo de cada vez, porém 
cada molécula do MHC pode se ligar a diversos peptídeos diferentes. Isso acontece 
porque cada pessoa possui no máximo 6 moléculas do MHC diferentes (no caso de 
heterozigotos), e eles devem ser capazes de apresentar peptídeos de uma enorme 
quantidade de proteínas antigênicas que encontraremos ao longo da vida. 
 
1.2. Aquisição da carga peptídica pelo MHC da classe I 
As moléculas do MHC adquirem sua carga peptídica no interior das células, 
durante a sua biossíntese e montagem, e por isso apresentam peptídeos derivados 
de microrganismos localizados dentro de células hospedeiras. Sabendo disso, fica 
claro entender por que as células T MHC-restritas só são mediadoras da imunidade 
contra microrganismos intracelulares. As moléculas do MHC da classe I adquirem 
peptídeos principalmente a partir das proteínas citosólicas. 
 
2. Processamento de proteínas antigênicas 
O processamento de proteínas antigênicas tem o objetivo de produzir 
peptídeos que possuem as características estruturais necessárias para serem 
inseridas nas fendas de ligação de peptídeos disponíveis nas moléculas do MHC 
recém-formadas. Essa ligação dos peptídeos produzidos ocorre antes que a 
molécula do MHC seja expressa na superfície das células, conforme representado na 
figura abaixo. 
 
 
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Via de processamento e apresentação de antígenos do MHC da classe I. 
 
 Os antígenos de proteínas presentes no citosol, que são geralmente 
sintetizados na própria célula, dão origem à peptídeos associados ao MHC da classe 
I, que são reconhecidos por linfócitos T CD8+. As proteínas degradadas em 
proteassomas fornecem peptídeos para moléculas do MHC da classe I. Os antígenos 
produzidos no citoplasma das células apresentadoras de antígenos (APCs) como 
produto de um gene transfectado, ou introduzido diretamente no citoplasma das 
APCs devido ao choque osmótico,serão apresentados por moléculas do MHC da 
classe I e são reconhecidos pelos linfócitos T CD8+. 
 
2.1. Via de processamento e apresentação de proteínas citossólicas 
do MHC da classe I 
Os peptídeos associados ao MHC da classe I são produzidos pela degradação 
proteolítica em proteassomas das proteínas citossólicas e os peptídeos produzidos 
são enviados para o retículo endoplasmático onde se ligam a moléculas do MHC da 
classe I, conforme representado na figura anterior. 
Geralmente os antígenos de proteínas citossólicas são sintetizados dentro 
das células, sendo que alguns são injetados no citosol por mecanismos secretores 
das bactérias e outros são fagocitados e transportados das vesículas para o citosol. 
Os antígenos de origem exógena, ou seja, que não foram produzidos na própria 
célula, podem ser produtos de vírus, bactérias ou outros microrganismos que 
infectam a célula. Porém existem também antígenos que resultam da própria célula, 
como no caso das células tumorais onde vários genes podem ser mutados ou 
superexpressados, e assim produzir antígenos de proteínas reconhecidos pelo MHC 
da classe I. Também é possível que os peptídeos apresentados pelas moléculas do 
MHC da classe I sejam derivados de microrganismos e outros antígenos particulados 
que são internalizados em fagossomas, mas acabam saindo para o citosol por serem 
capazes de danificar as membranas dos fagossomas criando poros por onde passam. 
 
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Como esses antígenos acabam parando no citosol, são processados como outros 
antígenos citossólicos. 
 
EXEMPLO 
 
 
 
O principal mecanismo que resulta na produção de peptídeos provenientes 
de proteínas antigênicas citossólicas e nucleares é a proteálise pelo proteossoma, 
conforme representado na figura anterior. Os proteassomas são grandes complexos 
enzimáticos multiproteicos que possuem uma grande atividade proteolíca, ou seja, 
de quebra de proteínas, e estão localizados no plasma e núcleo da maioria das 
células. 
Esses peptídeos gerados pela quebra das proteínas nos proteassomas são 
transportados para o retículo endoplasmático através de um transportador 
associado ao processamento de antígenos (TAP), conforme representado na figura 
anterior. No retículo endoplasmático as moléculas do MHC da classe I recém-
sintetizadas estão disponíveis para se ligar a esses peptídeos. A TAP fica localizada 
na membrana do retículo endoplasmático, onde medeia o transporte dependente de 
ATP ativo de peptídeos do citosol para o lúmen do retículo endoplasmático. 
Dentro do retículo endoplasmático as moléculas de MHC da classe I recém-
formadas e não associadas a peptídeos ficam ligados ao complexo TAP. Quando um 
peptídeo, inserido no retículo endoplasmático pela TAP ou produzido ali mesmo, se 
ligam à fenda do MHC da classe I, essa molécula de MHC já não tem mais afinidade 
com a TAP, de modo que o complexo peptídeo-MHC é liberado, sendo capaz de sair 
do retículo endoplasmático e ser transportado para a superfície celular. Esses 
complexos peptídeo-MHC que chegam à superfície celular são estruturalmente 
estáveis e podem ser reconhecidos por células T CD8+. 
Exercícios 
1. (Autora, 2019) A fenda de ligação ao peptídeo da molécula de MHC da 
classe I está localizada: 
As bactérias da linhagem patogênica Listeria 
monocytogenes produzem uma proteína conhecida 
como listeriolisina que danificam a membrana dos 
fagossomos e permite que as bactérias escapem de 
vesículas para o citosol. Dessa forma as bactérias 
escapam da morte pelos mecanismos microbicidas dos 
fagócitos. 
 
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a. Na membrana celular 
b. Entre as cadeias α e β 
c. Entre as cadeias α1 e α2 
d. Entre as cadeias α1 e α3 
e. Entre as cadeias α1 e β2 
 
2. (Autora, 2019) A molécula de MHC da classe I apresenta peptídeos de 
antígenos para: 
a. Linfócitos T CD8+ 
b. Linfócitos T CD4+ 
c. Macrófagos 
d. Linfócitos B 
e. Plasmócitos 
 
3. (Autora, 2019) As moléculas do MHC da classe I se ligam aos peptídeos de 
antígenos: 
a. No meio extracelular 
b. No retículo endoplasmático 
c. Nos fagossomos 
d. No citosol 
e. Em vesículas 
 
Gabarito 
1. Resposta correta: c. Duas estruturas de α-hélice, α1 e α2 formam entre 
elas uma fenda que é o local onde o peptídeo se liga. 
2. Resposta correta: a. O MHC da classe I é capaz de apresentar peptídeos de 
antígenos do meio intracelular para os linfócitos T CD8+. 
3. Resposta correta: b. As moléculas do MHC da classe I se ligam aos 
peptídeos de antígenos no retículo endoplasmático e só então se soltam 
da TAP e são transportados ao meio extracelular. 
 
Resumo 
A maioria das células T só consegue reconhecer antígenos quando eles estão 
ligados a estruturas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). As 
moléculas do MHC da classe I são compostas por duas cadeias polipeptídicas ligadas 
 
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de forma não covalente, por uma cadeia pesada (α), codificada no MHC e por uma 
subunidade microglobulina β2, não codificada no MHC. 
Os resíduos polimórficos das moléculas da classe I são os domínios α1 e α2, 
que contribuem para variações entre os diferentes alelos da classe I quanto à ligação 
de peptídeos e ao reconhecimento de células T. A microglobulina β2, assim como o 
segmento α3, é estruturalmente homóloga a um domínio de Ig e é igual em todas as 
moléculas do MHC da classe I. Um único alelo do MHC pode apresentar diferentes 
peptídeos existentes para a célula T. 
No entanto, uma célula T só irá reconhecer um dos muitos complexos MHC-
peptídeo possíveis. As moléculas do MHC adquirem sua carga peptídica no interior 
das células, durante a sua biossíntese e montagem, e por isso apresentam peptídeos 
derivados de microrganismos localizados dentro de células hospedeiras. Os 
complexos peptídeo-MHC que chegam à superfície celular são estruturalmente 
estáveis e podem ser reconhecidos por células T CD8+. 
 
 
 
 
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Referências bibliográficas 
DELVES, P. J. et al. Roitt - Fundamentos de Imunologia. Edição: 13a ed. [s.l.] Guanabara Koogan, 2018. 
ABBAS, A. Imunologia Celular e Molecular. Edição: Com Pin ed. [s.l.] Elsevier, 2015. 
Referências imagéticas 
Autora, 2019.