CD2 is largely described to promote T cell activation when engaged by its ligands, CD48 in mice and CD58 in humans, that are present on antigen-presenting cells (APCs). However, both CD48 and CD58 are also expressed on T cells. By generating new knockout mouse strains lacking CD2 or CD48 in the C57BL/6 background, we determined that whereas CD2 was necessary on T cells for T cell activation, its ligand CD48 was not required on APCs. Rather, CD48 was also needed on T cells. One exception was during cytotoxicity, which required CD48 on T cells and APCs. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) studies in nonimmune cells provided evidence that cis interactions between CD2 and CD48 existed within individual cells. CD2-CD48 interactions on T cells enabled more robust T cell receptor (TCR) signals, including protein tyrosine phosphorylation. Using T cells from a CD2 knock-in mouse in which a tag was inserted at the carboxyl terminus of CD2, mass spectrometry analyses revealed that the role of CD2 in T cell activation correlated with its ability to interact with components of the TCR complex and the protein tyrosine kinase Lck. CD2-CD58 provided a similar function in human T cells. Thus, our data imply that T cell-intrinsic cis interactions of CD2 with its ligands are required for TCR signaling and T cell activation. Interactions with ligands on APCs contribute during cytotoxicity.

Abstract The ability to proliferate is a common feature of most T-cell populations. However, proliferation follows different cell-cycle dynamics and is coupled to different functional outcomes according to T-cell subsets. Whether the mitotic machineries supporting these qualitatively distinct proliferative responses are identical remains unknown. Here, we show that disruption of the microtubule-associated protein LIS1 leads to proliferative defects associated with a blockade of T-cell development after β-selection and of peripheral CD4+ T cell expansion after antigen priming. In contrast, cell divisions in CD8+ T cells occurred independently of LIS1 following T-cell antigen receptor stimulation, although LIS1 was required for proliferation elicited by pharmacological activation. In thymocytes and CD4+ T cells, LIS1-deficiency did not affect signaling events leading to activation but led to an interruption of proliferation after the initial round of division and to p53-induced cell death. Proliferative defects resulted from a mitotic failure, characterized by the presence of extra-centrosomes and the formation of multipolar spindles, causing abnormal chromosomes congression during metaphase and separation during telophase. LIS1 was required to stabilize dynein/dynactin complexes, which promote chromosome attachment to mitotic spindles and ensure centrosome integrity. Together, these results suggest that proliferative responses are supported by distinct mitotic machineries across T-cell subsets.