主要的组织相容性复合体 (MHC) 分子是紧密连接的基因簇,其产物与细胞间识别和自我非自我识别有关。MHC存在于每个哺乳动物物种中。MHC 在人类中被称为HLA复合物,在小鼠中被称为H-2 复合物。
MHC基因和功能:
MHC基因是6号染色体上一长段DNA中的基因集合,编码三类分子。
I 类MHC 基因:编码在几乎所有有核细胞表面表达的糖蛋白;I类基因产物的主要功能是将肽抗原呈递给TC细胞。
II 类 MHC 基因编码产物主要是在APC上表达的糖蛋白,它们将加工过的抗原肽呈递给TH 细胞。
III 类 MHC 基因编码各种具有免疫功能的分泌蛋白,包括补体系统的成分和参与炎症的分子(例如 TNF、热休克蛋白)。
MHC-I
MHC I 类存在于所有有核细胞上。MHC I 类介导针对内源性抗原的免疫反应。通常,这些表达 MHC I 类的细胞是病毒感染的或肿瘤细胞。
MHC I 类递呈大小为 8 – 10 个氨基酸的肽,然后被细胞毒性 T 细胞识别。
MHC Class I 的结构:
(1)通过其疏水性跨膜区和亲水性细胞质尾部锚定在质膜中。(2)一条链有3 个胞外域。(3)a3 和 b2 微球蛋白与免疫球蛋白恒定区域之间的同源性。(4)肽结合裂隙。
I 类 MHC-肽相互作用和呈递
单核细胞表达105个拷贝的 I 类分子。I类MHC将外膜上同时提呈许多不同的肽。每种类型的I类(人类中的A,B,C)结合一组独特的肽,并将这些肽呈递给CD8 + T细胞。
内源性加工途径
I 类 MHC 分子结合源自细胞质中加工的内源性抗原的肽。蛋白质从吞噬微生物或微生物(例如驻留在感染细胞细胞质中的病毒)的内源性合成进入细胞的细胞质。细胞质蛋白被蛋白酶体去折叠、泛素化和降解。细胞内蛋白质将被蛋白酶分解成更小的肽。肽将通过TAP转运蛋白转运到内质网中,肽与新合成的I类MHC分子结合。8 – 10 个氨基酸残基将与 MHC I 类结合。MHC I类抗原复合物将向细胞表面迁移并呈递给CD8 + T细胞。CD8+ T 细胞可以识别 MHC-I 抗原复合物并进行进一步处理。
MHC II
MHC II 类蛋白存在于抗原呈递细胞 (APC) 上。II 类 MHC 可以与各种肽结合,并将这些肽呈递给 CD4+ T 细胞。MHC II 类介导针对外源性抗原的免疫反应。MHC II 类将与大小为 13 – 18 的氨基酸残基结合,并被辅助性 T 细胞识别。这些细胞具有吞噬作用,可以吞噬细胞外抗原。
MHC II结构:
(1)它包含 2 条不同的多肽链:a 链 (33 kDa) 和 b 链 (28 kDa)(2)每条链有 2 个胞外域(3)处理抗原的抗原结合裂隙(4)ab异二聚体。
II 类 MHC-肽相互作用和呈递
II类MHC分子结合来自外源抗原的肽,这些抗原通过吞噬作用或内吞作用内化,并在内吞途径中处理。APC可以通过吞噬作用和/或内吞作用将抗原内化。巨噬细胞两者兼而有之;B细胞使用受体介导的内吞作用。
外源性加工途径:
微生物蛋白进入称为内体或吞噬体的细胞内囊泡,这些囊泡可能与溶酶体融合。内化的抗原被降解为肽。APC 在内质网 (ER) 中合成 II 类 MHC 分子。每个新合成的MHC-II都携带一条不变链或CLIP,该链或CLIP与肽结合裂隙结合,从而占据肽结合区。这种 MHC II 类开始在胞外囊泡中转运到细胞表面,然后与含有源自摄入的细胞外蛋白的分解肽的内体囊泡融合。内体囊泡含有一种名为 DM 的蛋白质,可去除 CLIP。因此,裂隙可用于接受肽。内化抗原需要 1-3 小时才能通过内吞途径,并以肽类 II MHC 复合物的形式出现在细胞膜上。如果MHC II分子没有找到合适的肽结合,则空分子不稳定,并被内体中的蛋白酶降解。MHC-II 将迁移到吞噬溶酶体,吞噬溶酶体将与大小为 13-18 个氨基酸的组分结合。一旦结合,MHC II 类将迁移到膜上以显示抗原。辅助性T细胞将识别复合物并触发适当的反应。
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