A cell-topography based mechanism for ligand discrimination by the T-cell receptor
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The T-cell receptor (TCR) triggers the elimination of pathogens and tumors by T lymphocytes. In order for this to avoid damage to the host, the receptor has to discriminate between thousands of peptide ligands presented by each host cell. Exactly how the TCR does this is unknown. In resting T-cells, the TCR is largely unphosphorylated due to the dominance of phosphatases over kinases expressed at the cell surface. When agonist peptides are presented to the TCR by major histocompatibility complex (MHC) proteins expressed by antigen-presenting cells (APCs), very fast receptor triggering occurs, leading to TCR phosphorylation. Recent work suggests that this depends on the local exclusion of the phosphatases from regions of contact of the T cells with the APCs. Here, we develop and test a quantitative treatment of receptor triggering reliant only upon TCR dwell-time in phosphatase-depleted cell-cell contacts constrained in area by cell topography. Using the model and experimentally-derived parameters, we find that ligand discrimination is possible but that it depends crucially on individual contacts being 400 nm in diameter or smaller, i.e. the size generated by microvilli. The model not only correctly predicts the relative signaling potencies of known agonists and non-agonists, but achieves this in the absence of conventional, multi-step kinetic proof-reading. Our work provides a simple, quantitative and predictive molecular framework for understanding why TCR triggering is so selective and fast, and reveals that for some receptors, cell topography crucially influences signaling outcomes. Significance statement One approach to testing biological theories is to determine if they are predictive. A simple, theoretical treatment of TCR triggering suggests that ligand discrimination by the receptor relies on just two physical principles: (1) the time TCRs spend in cell-cell contacts depleted of large tyrosine phosphatases; and (2) constraints on contact size imposed by T cells using finger-like protrusions to interrogate their targets. The theory not only allows agonistic and non-agonistic TCR ligands to be distinguished but predicts the relative signalling potencies of agonists with remarkable accuracy. This suggests that the theory captures the essential features of receptor triggering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».