T細胞受容体

T細胞受容体（TCR）

T細胞受容体、略してTCRは、T細胞の細胞膜に存在する抗原受容体分子です。この受容体はB細胞が産生する抗体のFabフラグメントと非常に似た構造を持ち、MHC（主要組織適合遺伝子）分子に結合した抗原分子を認識することができます。成熟したT細胞は遺伝子再編成を通じて多様なTCRを持ち、これにより多様な抗原に対応可能です。

構造

TCRの基本構造はα鎖とβ鎖、またはγ鎖とδ鎖からなる二量体です。前者を持つT細胞はαβT細胞と呼ばれ、後者はγδT細胞と称されます。TCRはまた、細胞膜に存在するCD3分子と複合体を形成します。CD3はシグナル伝達に関与しており、その内部にはITAM（免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ）と呼ばれるアミノ酸配列があります。

TCRは可変部（V）と定常部（C）から構成されており、可変部は抗原-MHC複合体との相互作用を担います。可変部には超可変部、または相補性決定領域（CDR）が三つ存在しており、抗原と結合する役割を果たします。これらはそれぞれCDR1、CDR2、CDR3と呼ばれ、TCRの場合、CDR1とCDR2はMHCに、CDR3は抗原に結合すると言われています。TCRは免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、その構造は抗体に似ていますが、抗体とは異なり、TCRは細胞外に分泌されません。

TCRの発現

TCRの生成過程は、B細胞[[受容体]]である免疫グロブリンと比較的似通っています。具体的には、αβTCRはまずβ鎖のVDJ再編成が行われ、その後にα鎖のVJ再編成が実施されます。この過程で、α鎖の再編成の際にδ鎖の遺伝子が欠失します。これにより、αβTCRをもつT細胞とγδTCRをもつT細胞が同一個体に共存することはありません。さらに、遺伝子再編成はリコンビナーゼであるRAG-1とRAG-2によって進行し、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ（TdT）がN-ヌクレオチドを挿入することで、TCRの多様性が増加します。このようなサイクルにより、一個体は理論上では10の18乗を超える数のTCRを持つ可能性があります。ただし、TCR遺伝子にはB細胞と異なり体細胞高頻度突然変異は起こりません。そして、N-ヌクレオチドはCDR3にのみ作用するため、TCRの多様性は主にこの領域に集中しています。

機能

TCRの主要な機能は抗原を認識することです。特にCD4陽性細胞のTh細胞において、特異的な抗原がTCRに結合すると、受容体に結合したLckがCD3のITAMをリン酸化します。この信号は細胞内に伝達され、ナイーブT細胞を活性化させます。活性化には補助刺激因子としてB7分子が必要で、これがT細胞上のCD28と結合すると、Th細胞が完全に活性化されます。この補助刺激因子が不在の場合、CD4陽性T細胞は不活化状態となる（アネルギー）こともあります。

αβT細胞はMHC上のペプチドのみを認識し、他個体のMHC上のペプチドは認識しません。これをMHC拘束性と言いますが、一部のT細胞は非MHC拘束性であり、ナチュラルキラーT細胞（NKT細胞）などがその例です。NKT細胞はCD1上の脂質抗原を特異的に認識し、抗原提示細胞やMHCを介さずに一部の抗原と反応します。

適切な補助刺激分子とTCRとの抗原の結合が起こると、ナイーブT細胞が活性化され、細胞増殖やサイトカイン（IL-2）生成、細胞傷害作用を行う能力が芸発されます。また、一部の物質はMHC IIと結合して特定のTCRを非特異的に活性化し、過剰な反応を引き起こします。これをスーパー抗原と称し、発熱や発疹、ショックといった症状を引き起こすことがあります。

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