? ? ? ?來源:藥學速覽 ▉ 導讀 ? ? ? ?上一期我們為大家介紹了MHC I類分子的結構以及MHC I類分子介導的抗原提呈過程:MHC I類分子能呈遞約由8-11個氨基酸組成的內源性抗原的多肽片段,MHC I類分子展示內源性抗原有 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類分子與MHC II類分子有相似之處但也有不同之處。在對MHC I類分子有了了解后,今天我們一起來學習MHC II類分子。 MHC分子的結構(左為MHC I類分子,右為MHC II類分子) ▉ MHC II類分子 ? ? ? ?MHC II類分子是由6號染色體HLA-D區基因編碼,如同MHC I類分子一樣,MHC II類分子也具有多態性——人與人之間的MHC II類分子具有差異。然而,與MHC I類分子不同的是,MHC II類分子的結合溝兩端開放,多肽分子可以伸出溝外(具有兩段閉合的結合溝的MHC I類分子提呈的由8-11個氨基酸組成的多肽片段與溝相匹配而落在溝內),因此結合于MHC II類分子的多肽比結合于MHC I類分子的多肽分子更大,約為 13-25 個氨基酸。 MHC分子的結構(左為MHC I類分子,右為MHC II類分子) MHC II類分子結構 ? ? ? ?在介紹MHC II類分子介導的抗原提呈過程之前,我們先大概了解一下MHC I類分子和MHC II類分子的區別:上一期我們提到的MHC I類分子介導的是內源性抗原的提呈過程,它們將內源性抗原片段提呈至CTL(細胞毒性T淋巴細胞),而MHC II類分子則介導外源性抗原的提呈過程,它們提呈外源性抗原多肽分子至Th細胞(helper T cells,輔助性T細胞)。 ? ? ? ?此外,MHC I類分子在幾乎所有細胞上都表達,而MHC II類分子則主要表達在B細胞、單核巨噬細胞、樹突狀細胞等抗原呈遞細胞上。這一現象很有意義,MHC I類分子擅長提呈細胞內制造的蛋白質(不要忘記MHC I類分子提呈的是內源性抗原),因而幾乎在所有細胞上表達的MHC I類分子使得CTL有機會檢查機體內絕大多數細胞,以監視病毒或其他感染;而MHC II類分子正如“公告牌”——公示細胞外正在發生的事情,將危險警示于Th。因此,須執行該任務的表達MHC II類分子的細胞相對較少——僅對機體不同部位的環境提供抽樣信息。 ▉ MHC II類分子介導的抗原提呈過程 ? ? ? ?組成MHC II類分子的兩種蛋白質在胞漿中產生并被轉運至內質網,在內質網中它們與被稱為恒定鏈(invariant chain)的第三種蛋白質結合。 ? ? ? ?恒定鏈蛋白執行下列多種功能:首先, 恒定鏈蛋白占位于MHC II類分子的結合溝,使其再不能獲取內質網中其他多肽(這一點非常重要,因為內質網中有很多內源性多肽,它們被蛋白酶體加工后會裝載于MHC I類分子上并隨后被MHC I類分子展示,如果這些內源性多肽片段被裝載于MHC II類分子,那么MHC I類分子和II類分子將展示同種產自細胞內的蛋白質多肽片段,造成資源的浪費)。因此,恒定鏈通過扮演MHC II類分子的“伴侶分子”以確保內源性多肽在內質網中不被MHC II類分子搭載。恒定鏈的第二個功能是引導MHC II類分子穿過高爾基體疊層加工到胞漿中叫做內體(endosome)的特殊小泡內。在內體中MHC II類分子與多肽搭載。 invariant chain ? ? ? ?在MHC II類分子從內質網行進到內體的過程中,細胞外的蛋白質被帶進細胞內并被包裹入吞噬體(Phagosome)中,隨后吞噬體與內體融合,內體中的酶作用于吞噬體內的外源性蛋白質,將其切割加工成多肽分子,同時,內體酶也破壞了本結合與MHC II類分子上的恒定鏈,只留下那些能真正保護MHC分子結合溝的分子片段CLIP,但MHC分子本身卻未受損傷。同時,一種被稱作HLA-DM的細胞蛋白也到達內體,結合于MHC分子上,并將恒定鏈的殘余片段(CLIP)釋放,騰出MHC II類分子結合溝,容許外源性多肽裝載于其上。最后,MHC II類分子與外源性多肽分子形成的復合物被轉運至細胞表面展示。 (invariant chain占據MHC II類分子的結合溝,使MHC II類分子不能結合內質網中的內源性多肽分子;隨后invariant chain被部分裂解,留下能保護MHC II類分子結合溝的CLIP片段;最后,HLA-DM將CLIP片段釋放,使外源性多肽能夠裝載在MHC II類分子的結合溝上) MHC II類分子介導的外源性抗原呈遞過程 ? ? ? ?機體為MHC I類分子和II類分子安排了兩個獨立裝載位點和轉運途徑。正是裝載位點和轉 運途徑的相互獨立,從而使得MHC I類“公告牌”可以為 CTL 公示發生在細胞內的事件,MHC II類“公告牌”可以為 Th 公示發生在細胞外的事件。 MHC I類分子介導的內源性抗原呈遞過程(右圖)與MHC II類分子介導的外源性抗原呈遞過程(左圖) ▉ 小結 ? ? ? ?在這兩期推送中,我們為大家介紹了MHC I類分子和MHC II類分子。MHC I類分子與MHC II類分子都有自己特殊的結構和功能,MHC分子最主要的功能在于參與抗原呈遞,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。 ? ? ??如涉及知識產權請與我司聯系
參考書:《How the immune system works》、《The Immune System》 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。 |