导图社区 主要组织相容性复合体及其编码分子
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主要组织相容性复合体及其编码分子
概述
组织相容性抗原
在器官或组织移植后引起排斥的抗原。发现于小鼠的皮肤移植
分类
主要组织相容性抗原(MHC)
引起强烈而快速的排斥
编码主要组织相容性抗原的基因群为主要组织相容性复合体(MHC)
次要组织相容性抗原(mHC)
引起较弱而缓慢的排斥
编码次要组织相容性抗原的基因群为次要组织相容性复合体(mHC)
哺乳动物均有MHC
人类为HLA基因
小鼠为H-2
MHC的基因定位与结构
H-2定位于小鼠17号染色体,HLA定位于人第6号染色体短臂
HLA基因分I类、II类、III类
HLA I类基因
位于远离着丝点的一端
经典的HLAⅠ类基因
包括B、C、A基因的座位
其产物为HLA I类产物,即HLA分子中的重链(α链)部分
具有明显的多态性,而且表达于几乎所有有核细胞的表面
非经典MHCI类基因
含有E、F、G 等座位
其编码产物与免疫调控相关
MHC Ⅰ类链相关基因
包括MIC-A 和MIC-B基因
编码的MIC-A 和MIC-B分子是NK 细胞和CTL细胞上激活性受体NKG2D 的配基
HLA II类基因
位于靠近着丝点的一端
经典的HLA II类基因
由DP、DQ、DR三个亚区组成
每一亚区又包括两个或两个以上的功能基因座位,产物为HLA II类产物,即HLA分子中的α、β链
其中功能性基因座位A、B分别编码HLAII类分子中的α、β,形成双肽链分子
抗原加工提呈相关基因
HLA-DM 基因
HLA-DO 基因
β 型蛋白酶体亚单位(PSMB)
抗原加工相关转运体(TAP)基因
TAP 相关蛋白(tapasin)基因
HLA III类基因
位于HLAⅠ类和Ⅱ类基因之间
大多数与固有免疫和炎症有关
分类:如补体基因、肿瘤坏死因子基因、热休克蛋白70基因、转录调节(I-κB)基因/ 转录因子基因家族
经典HLA I类和II类基因特点(多基因性)
由一组位置相邻的基因座位组成,各自的产物具有相同或相似的功能
HLA I类有A、B、C三个基因座位,表达在细胞膜上的MHC I类分子有3~6种(大多6种)
HLA II类有DP、DQ、DR三个亚区,每个亚区均有多个基因,MHC II分子的种类数量为4~8种
经典的MHC-I类和MHC-II类基因产物功能:抗原提呈
获取胞内抗原或来自于胞外的抗原并展示给T淋巴细胞
经典I类和II类基因的表达产物—HLA分子
I类分子
I类分子由重链(α链)和β2-m组成,分布于所有有核细胞的表面
仅重链为I类基因编码
II类分子
子由α链和β链组成,分别由A基因座位和B基因座位编码
仅表达于淋巴样组织中的各种细胞表面
特点:等位基因产物共显性表达
即同源染色体对应的座位上的两个等位基因皆能得到表达
MHC基因产物的结构、分布与功能
分布
HLA-I类分子由α链和β2-m构成,分布于所有有核细胞及血小板表面(包括网织红细胞)
HLA-II类分子由α链和β链构成,分布于B淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞、胸腺上皮细胞、血管内皮细胞、活化的T细胞等表面
结构
肽结合区
由α1和α2结构域构成
抗原结合槽
每个结构域含四条β折叠和一条α螺旋
八条β折叠构成抗原结合槽的底面,两条α螺旋组成两个侧壁(类似“口袋”)
免疫球蛋白样区
由α3结构域和β2m构成
α3结构域是与T细胞表达的CD8分子相互识别和结合的主要部位
由α1和β1结构域构成
α1和β1区各自盘绕成1个α螺旋和8条平行β片层的一半
由α2和β2结构域构成
α2和β2是与T细胞表达的CD4分子识别结合的部位
主要功能
抗原呈递
抗原肽只需2~3个关键的氨基酸与槽内特定的部位结合
每个MHC分子能结合并提呈多种抗原肽
参与免疫应答的遗传控制
不同个体对某种抗原能否产生免疫应答及应答的强弱受MHC基因调控
制约免疫细胞间相互作用
Th与APC之间、Th与B细胞之间、Tc(CTL)细胞与靶细胞之间的相互作用,都具有MHC限制性
参与T细胞的分化成熟
T细胞在胸腺发育的过程中,通过其TCR与胸腺基质细胞(如胸腺上皮细胞、树突状细胞)表面的MHCⅠ类或Ⅱ类分子及其与自身抗原肽形成的复合物相互作用
调控自然杀伤细胞(NK细胞)
MHCⅠ类分子可与 NK细胞表面所表达的杀伤抑制受体结合,启动杀伤抑制信号
MHC基因的遗传特点
高度多样性
单元型遗传
连锁不平衡
MHC基因与医学的关系
器官移植
取决于供体与受体的HLA的匹配程度
HLA与疾病的关联
某些特定的HLA基因与一些相关,如B27与强直性脊柱炎的相对风险达87.4
异常表达和临床疾病
HLAI类分子表达减少导致肿瘤和病毒感染。HLA-II类分子表达增加可导致自身免疫
HLA与输血反应
HLA与法医学
HLA的多基因性和多态性,决定了无血缘关系的个体之间几乎不可能出现相同的HLA,故能用于个体识别和亲子鉴定