? ? ? ?來(lái)源:藥學(xué)速覽 ▉ 導讀 ? ? ? ?上一期我們?yōu)榇蠹医榻B了MHC I類(lèi)分子的結構以及MHC I類(lèi)分子介導的抗原提呈過(guò)程:MHC I類(lèi)分子能呈遞約由8-11個(gè)氨基酸組成的內源性抗原的多肽片段,MHC I類(lèi)分子展示內源性抗原有 3 個(gè)重要步驟:由蛋白酶體裂解產(chǎn)生抗原多肽;由TAP轉運體將多肽轉運至內質(zhì)網(wǎng);多肽結合于MHC I類(lèi)分子結合溝內并被運至細胞表面展示。MHC I類(lèi)分子與MHC II類(lèi)分子有相似之處但也有不同之處。在對MHC I類(lèi)分子有了了解后,今天我們一起來(lái)學(xué)習MHC II類(lèi)分子。 MHC分子的結構(左為MHC I類(lèi)分子,右為MHC II類(lèi)分子) ▉ MHC II類(lèi)分子 ? ? ? ?MHC II類(lèi)分子是由6號染色體HLA-D區基因編碼,如同MHC I類(lèi)分子一樣,MHC II類(lèi)分子也具有多態(tài)性——人與人之間的MHC II類(lèi)分子具有差異。然而,與MHC I類(lèi)分子不同的是,MHC II類(lèi)分子的結合溝兩端開(kāi)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(lèi)分子提呈的由8-11個(gè)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(lèi)分子的多肽比結合于MHC I類(lèi)分子的多肽分子更大,約為 13-25 個(gè)氨基酸。 MHC分子的結構(左為MHC I類(lèi)分子,右為MHC II類(lèi)分子) MHC II類(lèi)分子結構 ? ? ? ?在介紹MHC II類(lèi)分子介導的抗原提呈過(guò)程之前,我們先大概了解一下MHC I類(lèi)分子和MHC II類(lèi)分子的區別:上一期我們提到的MHC I類(lèi)分子介導的是內源性抗原的提呈過(guò)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(lèi)分子則介導外源性抗原的提呈過(guò)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(lèi)分子在幾乎所有細胞上都表達,而MHC II類(lèi)分子則主要表達在B細胞、單核巨噬細胞、樹(shù)突狀細胞等抗原呈遞細胞上。這一現象很有意義,MHC I類(lèi)分子擅長(cháng)提呈細胞內制造的蛋白質(zhì)(不要忘記MHC I類(lèi)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(lèi)分子使得CTL有機會(huì )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(lèi)分子正如“公告牌”——公示細胞外正在發(fā)生的事情,將危險警示于Th。因此,須執行該任務(wù)的表達MHC II類(lèi)分子的細胞相對較少——僅對機體不同部位的環(huán)境提供抽樣信息。 ▉ MHC II類(lèi)分子介導的抗原提呈過(guò)程 ? ? ? ?組成MHC II類(lèi)分子的兩種蛋白質(zhì)在胞漿中產(chǎn)生并被轉運至內質(zhì)網(wǎng),在內質(zhì)網(wǎng)中它們與被稱(chēng)為恒定鏈(invariant chain)的第三種蛋白質(zhì)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(lèi)分子的結合溝,使其再不能獲取內質(zhì)網(wǎng)中其他多肽(這一點(diǎn)非常重要,因為內質(zhì)網(wǎng)中有很多內源性多肽,它們被蛋白酶體加工后會(huì )裝載于MHC I類(lèi)分子上并隨后被MHC I類(lèi)分子展示,如果這些內源性多肽片段被裝載于MHC II類(lèi)分子,那么MHC I類(lèi)分子和II類(lèi)分子將展示同種產(chǎn)自細胞內的蛋白質(zhì)多肽片段,造成資源的浪費)。因此,恒定鏈通過(guò)扮演MHC II類(lèi)分子的“伴侶分子”以確保內源性多肽在內質(zhì)網(wǎng)中不被MHC II類(lèi)分子搭載。恒定鏈的第二個(gè)功能是引導MHC II類(lèi)分子穿過(guò)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(lèi)分子與多肽搭載。 invariant chain ? ? ? ?在MHC II類(lèi)分子從內質(zhì)網(wǎng)行進(jìn)到內體的過(guò)程中,細胞外的蛋白質(zhì)被帶進(jìn)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(zhì),將其切割加工成多肽分子,同時(shí),內體酶也破壞了本結合與MHC II類(lèi)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(shí),一種被稱(chēng)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(lèi)分子結合溝,容許外源性多肽裝載于其上。最后,MHC II類(lèi)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(lèi)分子的結合溝,使MHC II類(lèi)分子不能結合內質(zhì)網(wǎng)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(lèi)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(lèi)分子的結合溝上) MHC II類(lèi)分子介導的外源性抗原呈遞過(guò)程 ? ? ? ?機體為MHC I類(lèi)分子和II類(lèi)分子安排了兩個(gè)獨立裝載位點(diǎn)和轉運途徑。正是裝載位點(diǎn)和轉 運途徑的相互獨立,從而使得MHC I類(lèi)“公告牌”可以為 CTL 公示發(fā)生在細胞內的事件,MHC II類(lèi)“公告牌”可以為 Th 公示發(fā)生在細胞外的事件。 MHC I類(lèi)分子介導的內源性抗原呈遞過(guò)程(右圖)與MHC II類(lèi)分子介導的外源性抗原呈遞過(guò)程(左圖) ▉ 小結 ? ? ? ?在這兩期推送中,我們?yōu)榇蠹医榻B了MHC I類(lèi)分子和MHC II類(lèi)分子。MHC I類(lèi)分子與MHC II類(lèi)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(guò)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(chǎn)權請與我司聯(lián)系
參考書(shū):《How the immune system works》、《The Immune System》 注:圖片來(lái)源于參考書(shū)及網(wǎng)絡(luò )。文章無(wú)商業(yè)用途,僅用來(lái)傳遞知識,如有版權問(wèn)題,聯(lián)系公眾號刪除。 |