Das MHC I Immunopeptidom vermittelt an der Zelloberfläche eine integrative Sicht auf die zelluläre Regulation

Die Selbst-/Nicht-Selbst-Unterscheidung ist eine grundlegende Voraussetzung des Lebens. Endogene Peptide, die von Molekülen des Haupt-Histokompatibilitätskomplexes Klasse I (MHC I) präsentiert werden, repräsentieren das Wesen des Selbst für CD8 T-Lymphozyten. Diese MHC I Peptide (MIPs) werden zusammenfassend als Immunopeptidom bezeichnet. Aus einer systemischen Perspektive ist sehr wenig über den Ursprung, die Zusammensetzung und die Plastizität des Immunopeptidoms bekannt. Hier zeigen wir, dass das Immunopeptidom und damit die Natur des immunologischen Selbst plastisch ist und durch die zelluläre metabolische Aktivität geformt wird. Durch die Anwendung eines quantitativen hochdurchsatzfähigen massenspektrometriebasierten Ansatzes fanden wir heraus, dass die Veränderung des zellulären Stoffwechsels durch die Hemmung des tierischen Zielmoleküls von Rapamycin dynamische Veränderungen in der MIPs-Landschaft an der Zelloberfläche zur Folge hat. Darüber hinaus liefern wir systemische Beweise dafür, dass das Immunopeptidom an der Zelloberfläche eine Darstellung von biochemischen Netzwerken und metabolischen Ereignissen projiziert, die auf mehreren Ebenen innerhalb der Zelle reguliert werden. Unsere Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven in der Systemimmunologie und der prädiktiven Biologie. Tatsächlich könnte die Vorhersage von Variationen im Immunopeptidom als Reaktion auf zell-intrinsische und -extrinsische Faktoren relevant für das rationale Design immuntherapeutischer Interventionen sein.