CD1
Englisch: cluster of differentiation 1
Definition
CD1 ist eine hochkonservierte Familie von transmembranären Glykoproteinen, die auf der Oberfläche von antigenpräsentierenden Zellen exprimiert werden. CD1 ist entscheidend für die Erfassung und Antigen-Präsentation einer Vielzahl mikrobieller und körpereigener Glykolipide gegenüber verschiedenen T-Zellen und natürlichen Killer-T-Zellen.
siehe auch: Cluster of Differentiation
Einteilung
CD1-Glykoproteine können in drei Gruppen unterteilt werden:
- Gruppe 1: wird vor allem von professionellen antigenpräsentierenden Zellen exprimiert
- CD1a: wird in hohem Maße von Langerhans-Zellen exprimiert
- CD1b: hauptsächlich auf myeloiden dendritischen Zellen in lymphatischen Organen
- CD1c: unter anderem auch auf B-Lymphozyten
- Gruppe 2: CD1d wird von verschiedenen antigenpräsentierenden Zellen exprimiert
- Gruppe 3: CD1e ist eine intrazelluläre, nicht-antigenpräsentierende Form, die bei der Antigenprozessierung unterstützt
Genetik
CD1-Gene liegen auf Chromosom 1 am Genlokus 1q23.1. Es wird vermutet, dass sie aufgrund von Genduplikationen aus einem gemeinsamen Vorläufergen entstanden sind.
Biochemie
CD1-Moleküle (mit Ausnahme von CD1e) besitzen eine extrazelluläre Domäne mit einer hydrophoben Bindungstasche, die für die Präsentation der Lipidantigene verantwortlich ist. Die Bindung erfolgt über die Alkylketten des Lipids, während die hydrophile Kopfgruppe für die T-Zell-Rezeptor-Erkennung exponiert wird.
CD1-Glykoproteine sind strukturell mit MHC-Klasse-I-Molekülen verwandt. Entgegen den MHCs weisen CD1-Glykoproteine einen begrenzten Polymorphismus auf.
Funktion
CD1 spielen eine wichtige Rolle bei der adaptiven Immunität, indem sie Lipidantigene binden und T-Zellen präsentieren. CD1-Moleküle der Gruppe 1 scheinen Antigene hauptsächlich zytotoxischen CD8+-T-Zellen zu präsentieren, während CD1d hauptsächlich invariante natürliche Killer-T-Zellen (iNKT-Zellen) aktiviert.
Die genauen Funktionen und die Bedeutung der einzelnen CD1-Isoformen sind weiterhin Gegenstand aktueller Forschung (2025).
Klinik
Es gibt Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen CD1-Polymorphismen und (Autoimmun)Erkrankungen wie entzündlichen Neuropathien, Tuberkulose, Krebs, Multipler Sklerose und dem Guillain-Barré-Syndrom. Allerdings sind die Ergebnisse teils widersprüchlich und oft populationsabhängig.
Literatur
- Godfrey et al. The burgeoning family of unconventional T cells, Nature Immunology, 2015
- Altmeyers Enzyklopädie - CD1, abgerufen am 13.09.2022
- Kim et al.: CD1a on Langerhans cells controls inflammatory skin diseases, Journal of Immunology, 2017
- Ween et al. The role of oxidised self-lipids and alveolar macrophage CD1b expression in COPD, Sci Rep. 2021
- Taheri et al. Association between genetic variants in CD1A and CD1D genes and pulmonary tuberculosis in an Iranian population. Biomed Rep. 10(4):259-265.2019
- Paterson et al. Diversification of CD1 Molecules Shapes Lipid Antigen Selectivity. Mol Biol Evol. 38(6):2273-2284. 2021