主要组织相容性抗原及其基因复合体课件

06主要组织相容性抗原及其基因复合体6主要组织相容性抗原

及其因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体YourMainPointYourSubPoint06主要组织相容性抗原及其基因复合体小鼠MHC=H-2人MHC=HLAJeanDausset1916-NobelPrize198006主要组织相容性抗原及其基因复合体6-1 MHC分子的基本结构与组织分布MHC分子的基本结构MHC-IMHC-IIa2a3a1b1b2b2ma1a2肽结合单位Ig样单位跨膜单位06主要组织相容性抗原及其基因复合体MHC分子的基本结构

I和II类MHC分子均由一条

a

和一条b

链非共价结合而成。a

链均为跨膜蛋白，MHC-I的b链是可溶性的b2m，II类分子的b

链为跨膜蛋白。从功能上可以将MHC分子分为抗原肽结合单位，Ig样单位和跨膜单位。06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体COOHCOOHa1a2b1b2NH2NH2NH2a1a2a3NH2COOHCOOHb2MMHC分子胞外区的三维结构06主要组织相容性抗原及其基因复合体MHC-I和MHC-II分子的结构

MHC-Ia链的a1和a2结构域构成分子顶部的肽槽，a3球区位于左下侧，b2m位于分子的中心。MHC-II分子的肽槽由分别来自a和b链的a1和b1结构域共同组成。组成肽槽的两组a螺旋分别来自于两个不同的结构域，肽槽底部的b片层的前一半来自于a1(包括MHC-I和II)，后一半来自于a2(I类分子)或b1球区(II类分子)。06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体MHC分子的组织分布06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA分子I类：A，B，C，E，G（b2m）II类：DR，DP，DQ DRa，DRb，DQa，DQb，DPa，DPb

06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA分子的多态性1210864220406080100120140160180200220a1a2CP,TM,C06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA多态性的特点

对人群中不同亚型HLA-Ba链的氨基酸序列进行比较，发现它们的差异主要集中在N端的180个氨基酸残基之内，该区域恰好是组成MHC分子肽槽的部位。06主要组织相容性抗原及其基因复合体6-2 人MHC基因的结构ClassIIClassIIIClassIDPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCADEFRINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*AClassIIClassIIIClassI第六对染色体06主要组织相容性抗原及其基因复合体人MHC基因结构示意图

人MHC基因位于第六对染色体的短臂上，利用分子生物学的手段已经测得了该区全部DNA序列。人MHC分为三个区。第I和II区内的多态基因分别编码HLA-I和HLA-II分子。第III区内的基因仅有少数与免疫功能有关。06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA基因第I区8个MHC-I

基因，即HLA-A、-B、-C、-E、-F、-G、MIC-A和MIC-B，散布于一些非免疫相关基因之间。HLA-A、B和C是经典的I类MHC基因，又称MHC-Ia基因。它们具有明显的多态性，而且表达于几乎所有有核细胞的表面。HLA-E、-G和

-F属于非典型MHC基因，又称MHC-Ib基因。ClassIIClassIIIClassIDPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCADEF06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA基因第II区共有9个免疫相关基因座，包括HLA-DP、DN、DM(DO)、DQ和DR等5个基因家族，每个家族包括A和B两类基因座，分别编码HLA-IIa和b链。来自同一个HLA-D家族的MHC-IIa和b链组成膜表面MHC-II分子，不同家族的a和b链不能配对。RINGDPDMLMP2LMP7DQDRB2A2B1A1ABTAP1TAP2B2A2B3B1A1B*A06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA-DR基因单倍体HLA－DR8DRB1*08DRADRB9HLA－DR1DRB1*01，10DRADRB9DRB6HLA－DR51DRB1*15，16DRADRB9DRB6DRB5HLA－DR52DRB1*03，11－14DRADRB9DRB2DRB3HLA－DR53DRB1*04，07，09DRADRB7DRB4DRB9DRB8HLA-DR基因家族包括一个DRA和2-5个DRB基因座，不同DRB基因座在同一染色体上的组合形成HLA-DR单倍型。DRB1、DRB3、DRB4和DRB5是功能基因，DRB9是一个基因片段，DRB2，DRB6，DRB7，DRB8为假基因（pseudogene）。06主要组织相容性抗原及其基因复合体常见的HLA-DR单倍型

人类DRB基因座的总数至少为9个，不同个体所携带的DRB基因座数目不同。不同DRB基因在同一染色体上的组合构成HLADR的单倍型。图中所示为人群中常见的DRB单倍型。06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA-DP基因家族包括DPA1和DPB1两个功能基因，分别编码DPa和DPb链。DQA1和DQB1是功能基因，分别编码HLA-DQa

和DQb

链。DMA和DMB基因分别编码一条a

和b

链，在MHC-II类分子在细胞内的装配过程中起重要的作用。LMP-2和LMP-7编码的多肽链是蛋白酶体（proteasome）的组成部分，TAP-1和TAP-2编码转肽蛋白（transporterinantigenprocessing，TAP）。06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA基因第III区ClassIIClassIIIClassIDPDQDRC4BC4AB1C2HSPTNFBCADEF主要包括几个与免疫功能相关的基因，如补体C4、C2和B因子以及TNF-a

和TNF-b（淋巴毒素）的基因等。此区内的其它基因（如类固醇脱羧酶和热休克蛋白的基因）的总数超过MHC基因的总和。06主要组织相容性抗原及其基因复合体家族II类HLA复等位基因B2A2B1A1BADPDMB2A2B1A1DQDRB1B2B3B4B5ADPB1*01010201020203010401040205010601

DRB103080401-042307010801-0813090110011101-11271201-12041301-13121401-14251501-15051601-1605DQB103060401-04020501-05040601-0611DRB3*01010201-02050301复等位基因基因座DPA1*010301040201020203010401DQA1*0101-010502010301-03030401

DRB4*0101-01030101101012N

DRB502030801-41014401-6501HLA基因的多态性06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA的复等位基因

HLA-A，-B和-C基因座分别拥有59、118和36个复等位基因。HLA-DRB1、DQA1、DQB1、DPB1和DPA1基因座分别拥有168、19、30、73和8个复等位基因。每个复等位基因以基因座后的4位数字表示。以短横线连接的两个数字（如DRB3*0201-0205）代表以这两个数字以及它们之间所有自然数命名的复等位基因。06主要组织相容性抗原及其基因复合体I类HLA复等位基因

BCEAG复等位基因基因座

A02170301-03021101-110323012402-241025012601-26082901-29023101232013301-33033401-3402360143016601-66026801-6803690174018001

E*0101-0104

B08031301-13031401-14021501-15311801-18032701-27103501-35183701-37023801-38023901-39044001-40084101-41024201-42024402-44074501,460147014801-48024901,50015101-51075301,54015501-55035601-56025701-57045801-58025901,670173017801-78028101,8201

Cw*0102-010302020302-03040401-0403050106020701-07050801-08031202-120313011402-14031502-15051601-16021701-1702G*0101-0104HLA基因的多态性06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA基因的遗传规律端粒着丝粒端粒123X1'2'3'Y11'22'IIIIII复合体

卵细胞精细胞体细胞6号对染色体内含子外显子1内含子内含子

外显子2

外显子3

初次翻译mRNA

多肽（编码产物）

基因座

1

基因座

2基因座

3基因座1上的复等位基因

复等位基因1*01

复等位基因1*02基因座1基因座2基因座3

复等位基因1*01

复等位基因1*01复等位基因2*01

复等位基因2*02

复等位基因3*02

复等位基因3*01

单倍体1

单倍体2

复等位基因结构示意图33'XY

基因座

n

基因座

1

基因座

2基因座

3

基因座

n

外显子n

复等位基因1*n06主要组织相容性抗原及其基因复合体6-3 MHC分子的抗原肽结合单位肽槽的特点抗原肽的特点MHC分子作为抗原肽受体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体

肽槽a螺旋

肽槽MHC-I分子MHC-II分子NH2NH2

COOH（衔接b2）a2COOH（衔接

a2）a1b1a螺旋a螺旋a1a螺旋

COOH（衔接

a3）NH206主要组织相容性抗原及其基因复合体肽槽的顶面观

MHC－I分子的肽槽由MHC-Ia链的a1和a2结构域组成，而MHC－II分子的肽槽由MHC-IIa链的a1和MHC-IIb链的b1结构域组成。前者的两端处于封闭状，而后者的两端则较为开放。MHC-I分子只能接纳9肽，而MHC-II分子则能接纳较长的肽段。06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体HLA分子的多态性1210864220406080100120140160180200220a1a2CP,TM,C06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体NH2抗原肽凹槽铆钉侧链MHC-II分子6-4抗原肽C00H06主要组织相容性抗原及其基因复合体抗原肽与MHC分子的结合

MHC-II分子肽槽及其所结合抗原肽纵向剖面图（c）显示：抗原肽的N和C末端均位于肽槽之外，抗原肽中部的铆钉残基侧链嵌入肽槽的几个“口袋”之内，以维持抗原肽和MHC-II分子之间的结合。06主要组织相容性抗原及其基因复合体P1P2P3P6P7P9ABCDEFP1P2P3P6P7P9P4P5P8NH3＋COO－ABDCEF结合抗原肽MHC-I06主要组织相容性抗原及其基因复合体抗原肽与MHC分子的结合

MHC-I分子肽槽及其所结合抗原肽的顶面观（a）和纵向剖面图（b）显示：肽槽中共有6个深凹（以A、B、C、D、E、F代表），抗原肽（九肽）中的第2、3、6、7和9位的氨基酸残基侧链分别嵌入B、D、C、E和F之内，而第1、4、5和8位的残基侧链指向溶液面（与TCR接触）。N末端的第1位残基的氨基置于A口袋之内。06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体06主要组织相容性抗原及其基因复合体MHC分子作为抗原肽受体06主要组织相容性抗原及其基因复合体6-5 蛋白质抗原的处理与递呈内源性抗原递呈途径外源性抗原递呈途径06主要组织相容性抗原及其基因复合体TA