Nosso sistema imunológico está sempre em alerta, detectando e eliminando patógenos e células cancerígenas. Mecanismos de controle celular fazem com que células doentes apresentem antígenos em sua superfície como sinais para o sistema imunológico. Para análise dos processos complexos de processamento e transporte de antígenos necessários em tempo real, uma equipe alemã desenvolveu uma “gaiola” que é aberta com luz para liberar antígenos presos em um local e hora específicos, conforme relatado no periódico química Aplicada.
Em nossas células, proteínas endógenas e estranhas são constantemente quebradas em pequenos pedaços e transportadas para o retículo endoplasmático (RE), um sistema ramificado de canais envoltos por uma membrana, pelo transportador associado ao processamento de antígenos (TAP). Lá, o complexo de carregamento de peptídeos supramoleculares PLC controla o carregamento de MHC I (complexo principal de histocompatibilidade classe I) com peptídeos antigênicos. Certos peptídeos são carregados preferencialmente no MHC I, processados posteriormente para vigilância imunológica (processamento de antígenos) e apresentados na superfície celular. Peptídeos que vêm de proteínas endógenas normais permanecem imunologicamente discretos (exceto reações autoimunes mal direcionadas).
Apesar de muitos novos insights, os princípios mecanicistas da translocação de antígeno, montagem dinâmica de PLC e a interação entre diferentes subunidades de PLC no “controle de qualidade” de complexos peptídeo-MHC permanecem geralmente desconhecidos. Para analisar melhor o processamento de antígeno, Ralph Wieneke, Robert Tampé e sua equipe na Universidade de Frankfurt am Main (Alemanha) desenvolveram agora um sistema de liberação de antígeno fotoestimulado que pode ser usado para estudar precisamente o fluxo de antígeno. Os antígenos são liberados (explosão de antígeno) sob comando de um estado inativo “enjaulado” pela aplicação de luz. A vantagem da estimulação de luz é que ela pode ser dosada precisamente em horários e locais limitados e não é invasiva, o que permite experimentos em células vivas.
A equipe usou um peptídeo derivado de um antígeno do HIV como modelo. Eles usaram um linker para ligar o epítopo (seção de um antígeno) à biotina e, em seguida, a biotina a uma proteína volumosa chamada estreptavidina. Nesse estado, o epítopo é protegido a ponto de não poder mais ser reconhecido pelo transportador de processamento de antígeno (TAP). O linker contém um grupo que pode ser dividido pela luz. Quando irradiado com luz UV, o epítopo do peptídeo é imediatamente liberado de sua “gaiola”. Ele é então reconhecido pelo TAP e transportado através da membrana do ER e carregado no MHC I por meio do PLC.
Este método é versátil, como demonstrado por uma variedade de cenários, como o rastreamento do transporte de antígeno pelo TAP de PLC humano nativo na membrana do ER de uma linhagem de células de linfoma humano. De acordo com Wieneke e Tampé, “nosso objetivo é usar o sistema ativado por luz para seguir a via de processamento de antígeno por diferentes compartimentos celulares e obter uma compreensão da cinética de vários processos imunológicos vivo.”
