? ? ? ?來源:藥學速覽 ▉ 導讀 ? ? ? ?前幾期推送中,我們詳細為大家介紹了B細胞和抗體,包括B細胞受體的結構、初始B細胞的激活、四種類型的抗體以及伴隨B細胞成熟發生的一系列事件等。在接下來的幾期推送中,我們將為大家介紹獲得性免疫系統的中心環節——抗原提呈。抗原提呈過程涉及從抗原被提呈細胞攝取并消化成免疫原性肽,以MHC 肽復合物的形式呈現于細胞表面,通過TCR激活T細胞 ,直至觸發免疫應答反應的復雜過程。今天,我們首先為大家介紹MHC分子。 ▉ MHC分子 ? ? ? ?主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC) 是一組編碼動物主要組織相容性抗原的基因群的統稱。目前,MHC I類和MHC II類分子的結構已經得到了完整的解析(如下圖所示)。人類的MHC被稱為HLA(human leukocyte antigen,HLA),即人白細胞抗原。 ? ? ? ?MHC分子最主要的功能是參與抗原呈遞,即MHC分子通過其肽結合槽與抗原肽結合,并將其呈現于細胞表面,供T細胞識別并促發免疫應答反應。
MHC分子的結構(左為MHC I類分子,右為MHC II類分子) ▉ MHC I 類分子 ? ? ? ?MHC I類分子的結構具有一個兩段閉合的結合溝, 它們所提呈的多肽片段(大多由8-11個氨基酸組成)與溝相匹配而落在溝內。 ? ? ? ?每一個I類HLA蛋白均與β2微球蛋白的蛋白質配對以形成完整的MHC I類分子。我們每個人都有3個MHC I 類分子的編碼基因(HLA-A、HLA-B和HLA-C),定位于6號染色體。由于人類有分別來自于母親和父親的兩條6號染色體,故我們都有 6 個MHC I類基因。而HLA-A、HLA-B和HLA-C基因編碼的HLA蛋白都存在輕微的變異形式(具有相同的大體形態,但存在一個或幾個氨基酸的差異),這被稱之為“多態性”。 ? ? ? ?因為MHC I類分子的多態性,因而它們具有不同的結合基序并能提呈具有不同氨基酸末端的多肽(例如,有一些MHC I類分子能與一端為疏水性氨基酸的多肽結合,而另外一些 MHC I類分子則更傾向與堿性氨基酸結合等等)。因此,MHC I類分子能結合和提呈大量不同的多肽,每一個多肽均與MHC結合大溝末端的特定氨基酸相匹配。 6號染色體 ▉ MHC I類分子介導的抗原提呈過程 ? ? ? ?MHC I類分子主要介導內源性抗原的抗原提呈過程(外源性抗原的抗原提呈過程由MHC II類分子介導,下一期介紹)。內源性抗原包括腫瘤細胞內合成的腫瘤抗原、病毒感染細胞合成的病毒蛋白(當病毒進入細胞后,會利用宿主細胞的生物合成機制,以生產病毒基因編碼的蛋白質,因此病毒產生的蛋白質也歸為內源性抗原)等等。 內源性抗原與外源性抗原的區別 ? ? ? ?內源性蛋白質抗原會在胞漿內的蛋白質銷毀“裝置”——蛋白酶體內被切割成小片段,這些多肽小片段大多數隨后進一步裂解成單個氨基酸,被重新用于蛋白質合成。但是某些由蛋白酶體裂解產生的多肽能被特異性轉運蛋白(TAP1、TAP2)所攜帶,穿過內質網膜。一旦進入內質網,某些多肽被選中、填入MHC I類分子結合溝內,它們將在細胞表面并被展示(這里說的“選中”,是因為并非所有的多肽都能滿足相關條件)。首先,多肽分子須具有適當長度——約8-11個氨基酸(這種長度正是MHC I類分子抗原結合槽所能容納的最適長度);其次,多肽末端氨基酸必須與襯于MHC分子結合溝兩端的錨定氨基酸相容。顯然,并不是所有由蛋白酶體準備的“碎片”都具有這些特征,那些不符合條件的多肽分子被轉運出內質網,回到胞漿中進一步降解。因此,MHC I類分子展示的有 3 個重要步驟:由蛋白酶體裂解產生抗原多肽;由TAP轉運體將多肽轉運至內質網;多肽結合于MHC I類分子結合溝內并被運至細胞表面展示。 MHC I類分子介導的內源性抗原呈遞過程(英文版)
MHC I類分子介導的內源性抗原呈遞過程(中文版) ? ? ? ?盡管不同的細胞表達的MHC I類分子數量各異,但人體內幾乎所有的細胞均在表面表達MHC I類分子。細胞毒性T淋巴細胞(CTL)會審查由MHC I類分子展示的蛋白質多肽片段,因此幾乎每一個細胞都像是一本“打開的書”,均可被 CTL 檢查以確定該細胞是否被病毒或其他生物侵襲,從而決定是否應該破壞之。 ▉ 小結 ? ? ? ?本期推送中,我們為大家介紹了MHC I類分子的結構和由其介導的內源性抗原的抗原呈遞過程。MHC分子能呈遞約由8-11個氨基酸組成的內源性抗原的多肽片段,MHC I類分子展示的有 3 個重要步驟:由蛋白酶體裂解產生抗原多肽;由TAP轉運體將多肽轉運至內質網;多肽結合于MHC I類分子結合溝內并被運至細胞表面展示。相信大家現在對MHC I類分子已經有了充分的了解,下一期推送中我們將為大家介紹MHC II類分子。 ? ? ??如涉及知識產權請與我司聯系
參考資料:https://europepmc.org/article/med/27614798 參考書:《How the immune system works》 注:圖片來源于參考書及網絡。文章無商業用途,僅用來傳遞知識,如有版權問題,聯系公眾號刪除。 |