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学了这么多年免疫,终于搞懂MHC和抗原肽的结合方式

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来源:细胞培养俱乐部 2016-03-15 15:12

昨天被一个可以直接锚定在MHC-I类分子上的抗源递呈方式整弱智了,今天特地恶补了一下姿势,终于揭开了天天挂在嘴边的MHC和抗原肽的结合方式。

MHC以其产物结合并提呈抗原肽供TCR识别,必然涉及MHC分子和抗原肽的结合。MHCⅠ、Ⅱ类分子接纳抗原肽的结构,是位于该分子远膜端的抗原结合槽 。不同点是,Ⅰ类分子凹槽两端封闭,接纳的抗原肽长度有限,为8~10个氨基酸残基;Ⅱ类分子凹槽两端开放,进入槽内的抗原肽长度变化较大,为13~17个氨基酸残基,甚至更多。

抗原肽和HLA分子相互作用的分子基础

分析从HLA分子抗原结合槽中洗脱下来的各种天然抗原肽的一级结构,发现都带有两个或两个以上与MHC 分子凹槽相结合的特定部位,称锚定位。该位置的氨基酸残基称为锚定残基 (anchor residue)。下图是两种小鼠MHCⅠ类等位基因分子各自接纳的抗原肽,其长度为八和九个氨基酸残基。八肽锚定位在p5(锚定残基Y和F)和p8(锚定残基L);九肽锚定位在p2及p9,p2的锚定残基为Y,p9为V、I、L中的一种。由此得出,两种I类分子接纳抗原肽时,各自有特定的共用基序(consensus motif),分别为x-x-x-x-Y/F-x-x-L和x-Y-x-x-x-x-x-x-V/I/L(x代表任意氨基酸残基)。

抗原肽和MHC分子相互作用的特点

特定的MHC分子可凭借所需要的共用基序选择性地结合抗原肽,在这个意义上,两者的结合具有一定的专一性。由此推知,不同的MHC等位基因产物有可能提呈同一抗原分子的不同表位,造成不同个体(带有相互有别的MHC等位基因)对同一抗原应答强度的差异。这实际上是MHC以其多态性参与和调控免疫应答的一种重要机制。

深入研究发现,MHC分子对抗原肽的识别并非呈现严格的一对一关系,而是一种类型的MHC分子可以识别一群带有特定共同基序的肽段,由此构成MHC分子与抗原肽相互作用的包容性(flexibility)。

这一包容性可表现在不同层次:

第一,共同基序中以 ‘x’ 表示的氨基酸,其顺序和结构可以改变;

第二,同一MHC分子(特别是Ⅱ类分子)所要求被提成肽段的锚定残基往往不止一种氨基酸,结果是,符合某一共同基序的肽段数量可以相当地多,造成一种MHC分子有可能结合多种抗原肽,活化多个抗原特异T细胞克隆;

第三,不同MHC分子接纳的抗原肽,也可以拥有相同的共用基序。

例如,在HLAⅠ类分子中至少已经确认了A2、A3、B4、B44四个家族,这些家族中的成员可选择性地共同识别拥有相同或相似锚定残基的抗原肽。这意味着,能够被某一HLA分子识别和提呈的抗原肽,也可被该家族其他分子所提呈。这一点,对应用肽疫苗或T细胞疫苗进行免疫预防和免疫治疗提供了便利。

身边最基础的知识也有大文章,搞懂最基本的原理才能做最复杂的应用,所以书读的少的赶紧回家翻书柜吧。


关键词: 免疫 生物医药

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