CD4

בביולוגיה מולקולרית, CD4 (ראשי תיבות של: cluster of differentiation 4; בתרגום חופשי: מקבץ התמיינות 4) הוא גליקופרוטאין המשמש כקו-רצפטור עבור קולטן תא T‏ (TCR). CD4 נמצא על פני השטח של תאי מערכת החינוך כגון תאי T מסייעים, מונוציטים, מקרופאגים ותאים דנדריטיים. הוא התגלה בסוף שנות ה-70 ונודע במקור בשמות leu-3 ו-T4 (על שם הנוגדן המונוקלוני OKT4 שהגיב איתו), לפני שקיבל את השם CD4 בשנת 1984. בבני אדם, חלבון ה-CD4 מקודד על ידי הגן CD4.

תאי T מסייעים חיוביים ל-CD4 (תאי +CD4) הם תאי דם לבנים המהווים חלק חיוני במערכת החיסון האנושית. הם מכונים לעיתים קרובות תאי CD4, תאי T מסייעים או תאי T4. הם נקראים תא "מסייע" מכיוון שאחד מתפקידיהם העיקריים הוא לשלוח אותות לסוגים אחרים של תאי חיסון, כולל תאי T ציטוטוקסיים (+CD8), אשר משמידים את הגורם המזהם. אם חלה התדלדלות בתאי CD4, למשל בזיהום HIV לא מטופל או בעקבות דיכוי חיסוני לפני השתלה, הגוף נותר פגיע למגוון רחב של זיהומים שאחרת היה מסוגל להילחם בהם.

 מבנה 
ממוזער|שמאל|ייצוג סכמטי של קולטן CD4
בדומה לקולטנים וסמנים רבים על פני התא, CD4 הוא חבר במשפחת העל האימונוגלובולינים.

הוא בעל ארבעה דומיינים של אימונוגלובולינים (D1 עד D4) החשופים על פני השטח החוץ-תאי של התא:

D1 ו-D3 דומים לדומיינים משתנים (IgV) של אימונוגלובולין.

D2 ו-D4 דומים לדומיינים קבועים (IgC) של אימונוגלובולין.

הדומיין המשתנה (IgV) של D1 מאמץ קיפול β-sandwich דמוי אימונוגלובולין עם שבעה גדילי β בשני משטחי β, בטופולוגיית מפתח יווני.

CD4 מקיים אינטראקציה עם דומיין β2 של מולקולות MHC II דרך דומיין D1 שלו. תאי T המציגים מולקולות CD4 (ולא CD8) על פני השטח שלהם, ספציפיים לאנטיגנים המוצגים על ידי MHC II ולא על ידי MHC I.

הזנב הציטופלזמי/התוך-תאי הקצר (C) של CD4 מכיל רצף מיוחד של חומצות אמינו המאפשר לו לגייס ולקיים אינטראקציה עם הטירוזין קינאז Lck .

 תפקוד 
CD4 הוא  של קולטן תא T‏ (TCR) ומסייע לאחרון בתקשורת עם תא מציג אנטיגן. קומפלקס ה-TCR ו-CD4 נקשרים לאזורים נפרדים של מולקולת ה-MHC II המציגה את האנטיגן. הדומיין החוץ-תאי D1 של CD4 נקשר לאזור β2 של MHC II. הקרבה הנוצרת בין קומפלקס ה-TCR ל-CD4 מאפשרת לטירוזין קינאז Lck, הקשור לזנב הציטופלזמי של CD4, לזרחן שיירי טירוזין של מוטיבים מסוג ITAM בדומיינים הציטופלזמיים של , ובכך להגביר את האות הנוצר על ידי ה-TCR. מוטיבים של ITAM מזורחנים ב-CD3 מגייסים ומפעילים טירוזין קינאזות המכילות  (כגון ZAP70), כדי לתווך הלאה את העברת האותות. אותות אלו מובילים להפעלת גורמי שעתוק, כולל NF-κB, NFAT ו-AP-1, המקדמים את הפעלת תא ה-T.

ממוזער|שמאל|שימור מוטיבים בזנב הציטופלזמי (CxC/H במקרה של CD4 ומוטיב דמוי ITIM במקרה של LAG-3) תומך בכך שתחרות בין CD4 ל-LAG-3 על קישור הקינאז LCK היא חלק ליבתי ושמור במערכת החיסון של בעלי חוליות לסתניים

CD4 קשור קשר הדוק ל-, ויחד הם יוצרים מערכת שמורה אבולוציונית המתחרה על קישור Lck. בעוד ש-CD4 מעודד הפעלה, LAG-3 הוא קולטן מעכב המתבטא בתאי T מופעלים כסוג של לולאת משוב שלילי.

 מחלות 
 זיהום HIV 
נגיף ה-HIV-1 משתמש ב-CD4 כדי לחדור לתאי T בהם הם מתאכסנים, ועושה זאת באמצעות חלבון המעטפת הנגיפי שלו הידוע בשם . הקישור ל-CD4 יוצר שינוי בקונפורמציה של gp120 המאפשר לנגיף להיקשר לקו-רספטור נוסף על התא המאכסן (כגון קולטני כימוקין CCR5 או CXCR4). בעקבות שינוי מבני בחלבון נגיפי אחר (gp41), הנגיף מחדיר פפטיד איחוי המאפשר למעטפת החיצונית שלו להתמזג עם קרום התא.

 פתולוגיה של HIV 
זיהום HIV מוביל להפחתה הדרגתית במספר תאי ה-T המבטאים CD4. רופאים משתמשים בספירת CD4 כדי להעריך את מצב מערכת החיסון של המטופל. בעוד שספירת CD4 אינה בדיקת HIV ישירה (היא אינה בודקת נוכחות של הנגיף עצמו), היא קריטית להחלטה על אסטרטגיית הטיפול.

ערכים תקינים של תאי CD4 בדם נעים בדרך כלל בין 500 ל-1,200 תאים לממ"ק (mm³). אנשים עם פחות מ-200 תאים לממ"ק נמצאים בסיכון גבוה לפתח מחלות המגדירות איידס.

ממוזער|מרכז|500 פיקסלים|טווחי ייחוס לבדיקות דם של תאי דם לבנים, המשווים את כמות תאי +CD4 (בירוק-צהוב) לתאים אחרים

 מחלות אחרות 
CD4 ממשיך להתבטא ברוב הגידולים הנאופלסטיים שמקורם בתאי T nxhhgho. לכן, ניתן להשתמש באימונוהיסטוכימיה של CD4 על דגימות ביופסיה כדי לזהות צורות של לימפומה של תאי T היקפיים. האנטיגן נקשר גם למספר מחלות אוטואימוניות כגון ויטיליגו וסוכרת מסוג 1.

 ראו גם 
 מערכת החיסון

 קישורים חיצוניים 

 הערות שוליים 

קטגוריה:גליקופרוטאינים
קטגוריה:אימונולוגיה