MHC I类蛋白和MHC II类蛋白

主要组织相容性复合体(MHC)是一个紧密相连的基因簇，其产物与细胞间识别和自我非自我辨别有关。mhc存在于每一种哺乳动物中。MHC在人类中称为HLA复合体，在小鼠中称为H-2复合体。

MHC基因与功能:

它是6号染色体上一长段DNA中的基因集合，编码三类分子

1. I类MHC基因:编码糖蛋白，表达于近表面所有有核细胞；I类基因产物的主要功能是演讲肽抗原TC细胞。
2. II类MHC基因编码主要在上表达的糖蛋白装甲运兵车，在那里他们向TH细胞呈递处理过的抗原肽。
3. III类MHC基因编码具有免疫功能的各种分泌蛋白，包括补体系统的成分和参与炎症的分子(例如TNF，热休克蛋白)。

MHC I

MHC I类存在于所有有核细胞中。MHC I类介导针对内源性抗原的免疫反应。通常，这些表达MHC I类的细胞是病毒感染细胞或肿瘤细胞。

MHC I类肽的大小为8 - 10个氨基酸，然后将被细胞毒性T细胞识别。

结构MHC I类

• 由其疏水跨膜段和亲水细胞质尾锚定在质膜上的链
• 一个链有3个外部域
• a之间的同源性_3.& b₂免疫球蛋白中的微球蛋白和常数区
• Peptide-binding裂

mhc -肽相互作用和演示

单核细胞表达10⁵每个I类分子的副本．I类MHC会在表面同时表达多种不同的肽。每种I类(人类中的A、B、C)结合一组独特的肽，并将这些肽呈现给CD8+ t细胞。

内源性加工途径

• I类MHC分子结合肽衍生自内源性抗原在细胞质中处理。
• 蛋白质进入细胞的细胞质要么来自被吞噬的微生物，要么来自微生物的内源性合成，比如存在于被感染细胞的细胞质中的病毒。
• 细胞质蛋白质被蛋白酶体展开、泛素化和降解。
• 细胞内的蛋白质会被蛋白酶分解成更小的多肽。
• 多肽将通过TAP转运体运输到内质网，在那里多肽与新合成的I类MHC分子结合。
• 的8 - 10个氨基酸残基将与MHC I类结合。
• MHC i类抗原复合体将向细胞表面迁移，并被清除呈现给CD8+ T细胞。
• CD8+ T细胞可以识别MHC-I抗原复合物，并进行进一步的处理。

MHC II

MHC II类蛋白在抗原呈递细胞(apc)上被发现。II类MHC可以结合各种多肽，并将这些肽呈现给CD4+ T细胞。MHC II类介导针对外源性抗原的免疫反应。

MHC II类将与13 - 18个大小的氨基酸残基结合，并将被T辅助细胞识别。这些细胞具有吞噬性，可以吞噬细胞外抗原。

MHC II结构

• 它包含2个不同的多肽链:a链(33 kDa)和b链(28 kDa)
• 每条链有2个外部域
• 处理过的抗原结合裂缝
• “二聚体中的二聚体。”

mhc -肽相互作用和呈现

II类MHC分子结合来自外源抗原的肽，通过吞噬作用或内吞作用内化并在内吞途径内加工。APCs可以通过吞噬作用和/或内吞作用内化抗原。巨噬细胞两者都有;B细胞采用受体介导的内吞作用。

外源性加工途径

• 微生物蛋白质进入细胞内囊泡称为核内体或吞噬体，可能会与溶酶体．内化的抗原被降解成肽。
• APCs在内质网(ER)中合成II类MHC分子。
• 每个新合成的MHC-II携带一个不变链或CLIP它与肽结合间隙结合，从而占据肽结合区域。
• 这种MHC II类开始在胞外囊泡中运输到细胞表面，然后与含有由摄取的细胞外蛋白衍生的分解肽的内体囊泡融合。
• 内体囊泡含有一种叫做DM的蛋白质，它可以去除CLIP。因此,可裂来接受缩氨酸。
• 内化的抗原需要1-3小时才能通过内吞途径并以细胞形态出现在细胞膜上肽类MHC复合物。
• 如果MHC II分子没有找到合适的肽来结合，那么MHC II分子就会被激活空分子是不稳定的并被核内体中的蛋白酶降解。
• MHC-II会迁移到吞噬溶酶体,哪个将绑定到的组件13- 18个氨基酸大小。
• 一旦结合，MHC II类将迁移到膜显示抗原。一个辅助T细胞会识别复杂而触发适当的反应。

MHC I和MHC II的区别

MHC I类和MHC II类之间的主要区别(包括它们的抗原加工和呈递途径)总结在下表中:

	MHC I类	MHC II类
结构	MHC I类分子由一个由MHC基因产生的跨膜α链(重链)和一个由β2微球蛋白基因产生的β链(轻链或β2微球蛋白)组成。	MHC II类分子由两个跨膜链α和β组成，大小相似，均由MHC基因产生。
运兵车的种类	MHC I糖蛋白存在于所有有核细胞中。	MHC II糖蛋白只存在于专门的抗原呈递细胞(apc)上，包括吞噬外来颗粒的巨噬细胞，如细菌，向T细胞呈递抗原的树突状细胞，以及产生抗体的B细胞。
抗原呈递的性质	MHC I类糖蛋白是来源于细胞质的内源性抗原。	MHC II蛋白呈现来自细胞外异物(如细菌)的外源性抗原。
多肽大小	MHC I类含有8-10个氨基酸多肽	MHC II类含有14-18个氨基酸多肽。
反应性T细胞	向细胞毒性T细胞淋巴细胞(CD8+ T细胞)呈递抗原;	向辅助T细胞淋巴细胞呈递抗原;(CD4+ T细胞)。
同时负责	与细胞毒性T细胞上的CD8共受体分子结合	与辅助性T细胞上的CD4共受体分子结合
蛋白质抗原的来源	胞质蛋白(主要在细胞内合成，可从吞噬体进入胞质)	内体/溶酶体蛋白质(主要从细胞外环境内化)
酶:负责肽生成的	胞质蛋白酶体	内体和溶酶体蛋白酶(如组织蛋白酶)
MHC装载肽的部位	内质网	专用水泡室
参与多肽运输和MHC分子装载的分子	监护人，急诊科的TAP	急诊室的监护人;ER、高尔基体和MHC II类隔室/ II类囊泡中的不变链;DM
最终结果	外源细胞内抗原或改变的自身抗原;目标细胞破坏	外源细胞外抗原的呈递;诱导产生抗体，吸引免疫细胞到感染区域

角色MHC的

• 体液和细胞介导免疫反应的发展
• T细胞的抗原识别:T细胞只有在抗原与MHC分子结合时才能识别抗原
  • T细胞受体(TCR)只能与由蛋白质加工而成的多肽结合，不能与完整的蛋白质结合。
  • 与mhc结合的肽被呈递给T细胞
  • 在适应性T细胞反应中重要的两组MHC是MHC- i和MHC- ii。MHC-I向CD8 T细胞呈递肽，MHC-II向CD4 T细胞呈递肽。
• 确定移植组织是组织相容还是组织不相容

MHC多态性及其意义

MHC基因高度多态(在一个物种的特定基因位点上存在多个等位基因)。这种多态性是如此之大，以至于在通常的异种群体中没有两个个体具有完全相同的MHC基因和分子。

1. 这些多态残基决定了哪些多肽由哪些MHC分子呈现
2. MHC多态性的这种进化确保了种群不会屈服于使其蛋白质突变的微生物，因为至少有一些个体能够对新引入或突变微生物的肽抗原产生有效的免疫反应。
3. 个体表达的MHC不随时间变化，但与同一物种的另一个个体表达的MHC有显著差异
4. 不同的等位基因组合构成了这个人的MHC身份
5. 有很多很多的等位基因和成千上万的组合，这就是为什么找到一个人的HLA标记与另一个人匹配是如此困难，但这不是不可能的，每年有成千上万的移植。

参考文献和进一步阅读:

• 细胞与分子免疫学，第9版澳门金博宝188官方网站
• Kuby免澳门金博宝188官方网站疫学，第8版
• Roitt的基本免疫学，第13版澳门金博宝188官方网站