河北農(nóng)業(yè)大學免疫學課件第七章主要組織相容性抗原

1、河北農(nóng)業(yè)大學免疫學課件第七章主要組織相容性抗原本章要求了解MHC 的基因組成及定位掌握抗原肽結合槽、MHC限制性的概念。熟悉MHC分子的結構。理解并掌握MHC分子主要的生物學功能。理解MHC的遺傳特性。2目 錄第一節(jié) MHC的基因組成及遺傳特點第二節(jié) MHC 生物學作用的分子結構基礎第三節(jié) MHC生物學功能第四節(jié) MHC與醫(yī)學的關系34MHC 的發(fā)現(xiàn)5主要組織相容性抗原（major histocompatibility antigen） 可誘導迅速而強烈的排斥反應的抗原稱之主要組織相容性抗原。次要組織相容性抗原（minor histocompatibility antigen ） 可引起緩慢而

2、較弱的排斥反應的抗原稱之為次要組織相容性抗原。 主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC） 編碼主要組織相容性抗原的一組緊密連鎖的基因群。6 人MHCHLA（Human leukocyte antigen），位于第6對染色體短臂，共3400 kb，通過大規(guī)?；驕y序，224個基因，多數(shù)基因尚不知功能。 小鼠MHC H2，位于17對染色體 豬MHC SLA，位于7號染色體上 牛MHC BoLA，位于23號染色體上 雞MHC B complex，位于16號染色體上7第一節(jié) MHC的基因組成及遺傳特點一、MHC的基因組成人HLA復合體示意圖89二

3、、MHC 的遺傳學特性1.多基因性MHC由多個結構功能與結構相似的I / II類基因區(qū)組成，編碼產(chǎn)物結構與功能也相似，此即多基因性。I / II類基因區(qū)均有多個基因座。每個基因座又至少包含兩個以上基因。102.MHC的多態(tài)性（1）多態(tài)性概念 指在隨機交配的群體中，同一基因座存在兩個以上等位基因的現(xiàn)象。多態(tài)性乃群體概念，指群體中不同個體同一基因座上的基因存在差別。MHC是脊椎動物體內(nèi)迄今已知多態(tài)性程度最高的基因系統(tǒng)。11復等位基因：群體中同一基因座的不同等位基因系列稱為復等位基因。共顯性表達：MHC復合體的多數(shù)基因座都有復等位基因且MHC每一對等位基因均能編碼相應產(chǎn)物，即共顯性表達。12HLA多

4、態(tài)性13MHC共顯性表達14（2） MHC多態(tài)性的產(chǎn)生機制基因突變，基因重組，基因轉換等產(chǎn)生新的等位基因。自然選擇復等位基因數(shù)目眾多15（3） MHC多態(tài)性的生物學意義使種群得以適應多變的環(huán)境條件，并獲得抵御病原體侵襲的能力，從而有利于種群生存和繁衍。由于不同MHC等位基因產(chǎn)物的分子結構各異，決定不同個體對特定抗原的應答能力有所差異，從而在群體水平實現(xiàn)對免疫應答的遺傳調(diào)控。在無血緣關系的群體中探尋MHC表型完全相同的移植物供者，難度極大。163.單元型遺傳MHC基因為單元型（Haplotype）遺傳方式。單元型： 緊密連鎖在一條染色體上的等位基因組合叫做單元型。一條染色體有2個單元型。子女與父

5、母有一半HLA相同。同胞間1/4機率完全相同或者完全不同；1/2機率一半HLA相同。1718194.連鎖不平衡任何一個等位基因在群體中都以一定的頻率出現(xiàn)，此稱基因頻率。理論上，若各座位不同等位基因隨機組合成單元型則某一單元型頻率應等于組成該單元型各等位基因頻率的乘積。實際上，MHC復合體各等位基因并非完全隨機組合成單元型，群體中某些等位基因連鎖在一起出現(xiàn)的頻率高于或低于理論推算值，這就是連鎖不平衡。20第二節(jié) MHC生物學作用的結構基礎一、MHC分子的分布 1. MHC I類分子：廣泛分布于機體有核細胞表面。 外周血、脾臟、淋巴結和胸腺淋巴細胞表達最高，其次為皮膚、肺、腎和肝等組織細胞，表達最

6、少的為肌肉、神經(jīng)組織和角膜細胞等。 2. MHC II類分子：主要表達于專職抗原提呈細胞表面，也可表達于活化的T細胞和胸腺上皮細胞表面。21二、MHC 分子的結構MHC復合體的表達產(chǎn)物叫做MHC抗原，分為MHC-I類抗原、MHC-類抗原和MHC-類抗原。1. MHC-I類分子的結構MHC-I類抗原又叫MHC-I類分子，為異二聚體，由重鏈（鏈）和輕鏈（2微球蛋白，2-microglobin）組成，兩者均屬于Ig超家族（Ig superfamily）的成員。2223MHC-II類分子為異源雙聚體，由分子量類似的鏈鏈組成兩者均屬于Ig超家族（Ig superfamily）的成員。2. MHC-II類

7、分子的結構242526二、MHC 分子與抗原肽相互作用的結構基礎1.抗原肽與MHC分子相互作用的錨定殘基NH2Antigenic peptidepocketsAnchor residueMHC-II molecule COOH27282.抗原肽與MHC分子相互作用的共同基序同一類型MHC分子可選擇不同抗原肽，其結構基礎在于被結合的抗原肽含相同或相似的錨定殘基，后者被稱為抗原肽的共同基序。29303.抗原肽與MHC分子相互作用的特點MHC限制性 T細胞的TCR識別抗原提呈細胞（或靶細胞）所提呈的抗原肽的同時，還須識別與抗原肽結合的MHC分子。CD8+T 細胞受MHC-I類分子限制； CD4+T細

8、胞受MHC-II類分子限制。 T細胞庫賦予每一個體具有無限的抗原識別能力；而MHC分子可提呈自然界中多種多樣的抗原。31第三節(jié) MHC分子的生物學功能1.參與抗原的加工與提呈 MHC-I類分子介導內(nèi)源性抗原的提呈-CD8+T細胞； MHC-II類分子介導外源性抗原的呈遞-CD4+ T 細胞。3233MHC class I accommodatepeptides of 8-10 amino acidsMHC class II accommodatepeptides of 13 amino acidsa-chainb-chainPeptideb2-Ma-chainPeptide342. 決定T細胞的限制性識別 35363. 參與T細胞的分化與發(fā)育 374. 參與調(diào)解NK細胞的功能38 群體中不同個體對抗原的應答能力存在差別，此與MHC高度多態(tài)性密切相關。5. 參與免疫應答的遺傳調(diào)控