主要组织相容性复合体(MHC)-类型和重要性

主要组织相容性复合体(MHC)

T细胞和B细胞都利用表面分子来识别抗原,它们的方式非常不同。抗体或b细胞受体只能识别一个抗原,而t细胞受体只能识别位于其他细胞表面的抗原片段。这些抗原片段被固定在细胞表面蛋白质的结合槽中主要组织相容性复合体分子由一组被统称为MHC位点的基因编码。抗原消化后,这些片段在细胞内产生,抗原肽和MHC分子的复合物随后出现在细胞表面。因此,MHC分子充当细胞表面的血管,用来保存和展示抗原片段,以便接近的T细胞可以通过它们的T细胞受体与这种分子复合物结合。人类的MHC被称为人类白细胞抗原(HLA)复合物

主要组织相容性复合体(MHC)-类型和重要性

HLA复杂

在人类中,HLA基因复合体位于6号染色体的短臂上,包含几个对免疫功能至关重要的基因。HLA基因复合物分为以下三类:

  1. 类我:HLA-A, HLA-B和HLA-C。
  2. 二类:HLA-DR, HLA-DQ和HLA-DP。所有这些都存在于HLA复合物的HLA- d区域。
  3. 第三类:编码补体系统C2、C4和因子B以及tnf α和β的补体位点。

HLA复合物的基因产物

  1. 一类MHC基因编码表达在几乎所有有核细胞表面的糖蛋白;I类基因产物的主要功能是将内源性肽抗原呈递给CD8+T细胞。
  2. II类MHC基因编码主要在apc(巨噬细胞、树突状细胞和B细胞)上表达的糖蛋白,这些糖蛋白主要向CD4表达外源性抗原肽+T细胞。
  3. 第三类MHC基因编码几种不同的蛋白质,有些具有免疫功能,包括补体系统的组成部分和参与炎症的分子。

主要组织相容性复合体I类(MHC-I)

I类分子由一个重的44 kDa的多肽链非共价连接到一个更小的12 kDa的肽β2微球蛋白。重链的最大部分被组织成三个球状域(α12和α3.)从细胞表面突出;疏水部分将分子固定在细胞膜上,一段短的亲水序列将c端带入细胞质。重链具有可变和恒定的区域。可变区是高度多形性的。这些分子的多态性在自我和非自我的识别中是重要的。重链的固定区域与细胞毒性T细胞的CD8蛋白结合。

人类I类分子晶体的x射线分析显示两者都是β2-微球蛋白和α3.区域的折叠模式类似于经典的Ig域。的α1和α2结构域相互作用形成一个由两条长α-螺旋区组成的8条反平行β链的平台。该结构以长α螺旋为边,以β片的β股为底形成深沟槽或裂隙。这peptide-binding位于I类MHC分子的顶部表面,并结合8到10个氨基酸的肽段。

I类蛋白质参与移植排斥和细胞介导的细胞溶解

主要组织相容性复合体II类(MHC-II)

II类MHC分子也是跨膜糖蛋白,由分子量为33 kda的α链和28 kda的β链的α和β多肽链组成,它们通过非共价相互作用结合。II类分子包含两个外部结构域:α1和α2单链和β结构域1和β2另一个域。与i类有相当的序列同源性2和β2结构域中,最靠近细胞膜的结构域具有Ig折叠特征,而α结构域则具有Ig折叠特征1和β1结构域为加工过的抗原形成肽结合槽。II类分子的肽结合槽由8条反平行的β链和反平行的α螺旋组成,其中13到18个氨基酸通常可以结合。

II类蛋白质主要负责移植物抗宿主反应和混合白细胞反应。

MHC的分布

基本上,所有有核细胞都携带经典的I类分子。在淋巴细胞上表达丰富,在肝、肺和肾上表达较少,在大脑和骨骼肌上表达较少。在人类,绒毛滋养细胞的表面缺乏HLA- a和-B,而含有HLA G,它不出现在任何其他体细胞上。II类分子的表达也受到限制,只存在于抗原提呈细胞(apc),如b细胞、树突状细胞和巨噬细胞以及胸腺上皮。当被干扰素g、毛细血管内皮细胞和胸腺以外组织中的许多上皮细胞激活时,它们可以发展为表面II类细胞,并增加I类细胞的表达。

它们的功能是作为细胞表面标记物,使被感染的细胞能够发出细胞毒性信号并帮助t细胞。

MHC的重要性

  1. 抗体分子与抗原直接相互作用,但t细胞受体(TCR)只识别MHC分子在另一个细胞(抗原提呈细胞)上提出的抗原。TCR对抗原是特异性的,但抗原必须呈现在自mhc分子上。
  2. TCR对MHC分子也有特异性。如果抗原是在体外由另一个MHC分子的等位基因形式呈现(通常是在实验情况下),则不被TCR识别。这种现象被称为MHC限制性内切

与I类MHC分子相关的肽抗原被CD8识别+细胞毒性T淋巴细胞,而ii类相关肽抗原可被CD4识别+辅助T细胞。

主要组织相容性复合体(MHC)

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