第八章 主要组织相容性复合体及其编码分子(双语)

第八章主要组织相容性复合体

及其编码分子

(Section8MajorHistocompatibilityComplex)MHC(majorhistocompatibilitycomplex)Definition:MHCisanextendedgeneticlocus,containingclosely-linkedgenes,encodingmajorhistocompatibilityantigenwhosephysiologicfunctionisthepresentationofpeptideantigenstoTcellsandplaysacentralroleinthegenerationofadaptiveimmuneresponse.InhumanstheMHCisreferredtoastheHLA(humanleukocyteantigen)complex.主要组织相容性复合体，是存在于染色体上的一组紧密连锁的基因群，其编码的产物称为主要组织相容性抗原，参与抗原的呈递，在启动适应性免疫应答中起重要作用。MHC（majorhistocompatibilitycomplex）HLA（humanleukocyteantigen）人的MHC称为HLA基因或HLA基因复合体，其编码产物称为HLA分子或HLA抗原。第一节MHC结构及其多基因特性

(Chapter1StructureandPolygenismofMHC)

是指MHC由多个紧密相邻的基因座位所组成，编码产物具有相同或相似的功能。多基因性分类经典的MHCⅠ、Ⅱ类基因免疫功能相关基因一、经典的MHCⅠ类基因和Ⅱ类基因产物具有抗原提呈功能显示极为丰富的多态性参与调控适应性免疫应答HLAComplex

Localization:ontheshortarmofchromosome6.ClassicalclassⅠgenes:includeHLA-B,C,Aloci,

encodeαchainofHLAclassⅠmolecules;ClassicalclassⅡgenes:includeHLA-DP,DQ,DRregions,encodeαchainandβchainofHLA

classⅡmolecules;HLA基因复合体

HLA基因复合体位于人第6号染色体短臂。经典的HLAⅠ类基因集中在远离着丝点的一端，包括B、C、A三个座位，其产物是HLAⅠ类分子。经典的HLAⅡ类基因在复合体中位于近着丝点一端，由DP、DQ、DR三个亚区组成，其产物是

HLAⅡ类分子。二、Ⅰ类和Ⅱ类基因的表达产物-HLA分子StructureofHLAMoleculesclassⅠHLAmoleculesconsistofa

αchain(encodedbyHLA-A,B,Conchromosome6)andaβ2m(β2

microglobulin)chain(encodedbyageneonchromosome15).classⅡHLAmoleculesconsistofa

αchainandaβchain(bothencodedbyHLA-DP,DQ,DRonchromosome6).StructuralRegionsofHLAclassⅠmoleculespeptide-bindingregion：α1andα2domains；bindendogenousantigenicpeptides；theendisclosedanditcanbindpeptidesof8-10aminoacids；Ig-likeregion：α3domainandβ2m；α3domainisCD8-bindingsite；β2mstabilizestheclassⅠmoleculesandfacilitatesitsexpressiononcellmembranes；transmembraneregion：anchorsHLAclassⅠmoleculesonmembrane；cytoplasmicregion：transferssignal.StructuralRegionsofHLAclassⅡmoleculespeptide-bindingregion：α1andβ1domains；bindexogenousantigenicpeptides；theendismoreopenanditcanbindpeptidesof13-17aminoacids；Ig-likeregion：α2domainandβ2domain；β2domainisCD4-bindingsite；transmembraneregion：anchorsHLAclassⅡmoleculesonmembrane；cytoplasmicregion：transferssignal.DistributionofHLAClassⅠandClassⅡMoleculesHLAclassⅠmolecules:expressedonthesurfaceofallnucleatedcells;HLAclassⅡmolecules:expressedonthesurfaceofAPCs(antigenpresentingcells)andactivatedTcells.HLAClassⅠmoleculesclassⅡmoleculesgenesHLA-B,C,AHLA-DP,DQ,DRstructureα,β2m

α,βpeptide-bindingregionα1+α2(closed)α1+β1(open)distributionallnucleatedcellsAPCs,activatedTcellscharacteristicofexpressioncodominancecodominancemajorfunctionpresenttheendogenousantigenicpeptidestoCD8+TcellspresenttheexogenousantigenicpeptidestoCD4+TcellsComparisonofHLAClassⅠandClassⅡMolecules

HLA抗原类别分子结构肽结合结构域表达特点组织分布

功能Ⅰ类（B、C、A）α、β2mα1＋α2（封闭型）共显性所有有核细胞表面识别和提呈内源性抗原肽，与辅助受体CD8结合，对CTL的识别起限制作用。Ⅱ类（DP、DQ、DR）

α、βα1＋β1（开放型）共显性APC、活化的T细胞识别和提呈外源性抗原肽，与辅助受体CD4结合，对Th的识别起限制作用。HLAⅠ类和Ⅱ类抗原的结构、组织分布和功能特点三、免疫功能相关基因不参与抗原提呈不显示或仅显示有限的多态性在固有免疫和免疫调节中发挥作用（一）血清补体成分编码基因属经典的HLAⅢ类基因，表达的产物为C4B、C4A、Bf和C2等补体组分。（二）抗原加工提呈相关基因HLA-DM基因：包括DMA和DMB座位，编码产物HLA-DM分子，参与APC对外源性抗原的加工提呈，帮助溶酶体中的抗原片段进入MHCⅡ类分子的抗原结合槽。HLA-DO基因：包括DOA和DOB座位，编码产物HLA-DO分子，是DM功能的负向调节蛋白。蛋白酶体β亚单位（proteasomesubunitbeta

type，PSMB）基因：包括PSMB8和PSMB9，编码胞质中蛋白酶体β亚单位成分，蛋白酶体在APC中参与对内源性抗原的酶解。抗原加工相关转运物（transporterassociatedwithantigenprocessing，TAP）基因：编码产物TAP，由TAP1和TAP2两个座位基因编码，TAP参与对内源性抗原肽的转运，使其从胞质溶胶进入内质网腔与MHCⅠ类分子结合。TAP相关蛋白基因：编码TAP相关蛋白（TAP-associatedprotein，tapasin），参与MHCⅠ类分子在内质网中的装配和内源性抗原的加工提呈。（三）非经典Ⅰ类基因（HLAⅠb）HLA-E：编码的HLA-E分子可表达于各种组织细胞，在羊膜和滋养层细胞表面高表达，是NK细胞表面C型凝集素受体家族（CD94/NKG2）的配体，其与抑制性受体结合的亲和力明显高于和激活性受体结合的亲和力，造成生理条件下，NK细胞处于抑制状态，在病毒逃避免疫监视和母胎耐受形成中可能起重要的作用。HLA-G：编码的HLA-G分子主要分布于母胎界面绒毛外滋养层细胞，受体属于杀伤细胞免疫球蛋白样受体家族中成员，在母胎耐受中发挥功能。（四）炎症相关基因肿瘤坏死因子基因家族：包括TNF、LTA和LTB三个座位，产物参与炎症、抗病毒和抗肿瘤免疫应答。转录调节基因或类转录因子基因家族：包括类I-κB基因，参与调节转录因子NF-κB的活性。MHCⅠ类相关基因（MIC）家族：包括MICA和MICB基因，产物MIC是NK细胞激活性受体NKG2D的配体。热休克蛋白基因家族：包括HSP70基因，其产物参与炎症和应激反应，并作为分子伴侣在内源性抗原的加工提呈中发挥作用。第二节MHC的多态性

(Chapter2PolymorphismofMHC)一、多态性的基本概念多态性(polymorphism)指一个基因座位上存在多个等位基因；MHC的多态性指群体中不同个体在等位基因拥有状态上存在差别；HLA是人体多态性最丰富的基因系统；多态性的群体效应是赋予物种极