人生小哲理
静下心来
潜心研究
我们将走的更远
正文
每时每刻,外界的环境中无数的病毒、细菌会通过各种各样的方式入侵我们的体内,而我们的免疫细胞无时无刻不在进行着激烈的战斗。这一系列文章生动有趣,很接地气,分享给大家!撰文:Kennisy
首发:药学速览
●●●
书接上回,上期我们为大家介绍了MHCI类分子的结构和MHCI类分子介导的抗原提呈过程:MHCI类分子能呈递约由8-11个氨基酸组成的内源性抗原的多肽片段。文章回顾:人人学懂免疫学:第十五期
MHCI类分子展示内源性抗原有3个重要步骤:
由蛋白酶体裂解产生抗原多肽;
由TAP转运体将多肽转运至内质网;
多肽结合于MHCI类分子结合沟内并被运至细胞表面展示。
MHCI类分子与MHCII类分子,有相似之处但也有不同之处。在对MHCI类分子有了解后,今天我们一起来学习MHCII类分子。
1MHCII类分子概要
MHCII类分子,是由6号染色体HLA-D区基因编码,具有多态性——人与人之间的MHCII类分子具有差异。然而,与MHCI类分子不同的是,MHCII类分子的结合沟两端开放,多肽分子可以伸出沟外(具有两段闭合的结合沟的MHCI类分子提呈的由8-11个氨基酸组成的多肽片段与沟相匹配而落在沟内)。因此,结合于MHCII类分子的多肽比结合于MHCI类分子的多肽分子更大,约为13-25个氨基酸。

MHC分子的结构:左为MHCI类分子,右为MHCII类分子

MHCII类分子结构
在介绍MHCII类分子介导的抗原提呈过程之前,我们先大概了解一下两类分子的区别:MHCI类分子介导的是内源性抗原的提呈过程,它们将内源性抗原片段提呈至CTL(细胞毒性T淋巴细胞),而MHCII类分子则介导的是外源性抗原的提呈过程,它们提呈外源性抗原多肽分子至Th细胞(helperTcells,辅助性T细胞)。
此外,MHCI类分子在几乎所有细胞上都表达,而MHCII类分子则主要表达在B细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞等抗原呈递细胞上。这一现象很有意义,MHCI类分子擅长提呈细胞内制造的蛋白质(不要忘记MHCI类分子提呈的是内源性抗原)。因而,几乎在所有细胞上表达的MHCI类分子使得CTL有机会检查机体内绝大多数细胞,以监视病毒或其他感染;而MHCII类分子正如“公告牌”——公示细胞外正在发生的事情,将危险警示于Th。
因此,须执行该任务的表达MHCII类分子的细胞相对较少——仅对机体不同部位的环境提供抽样信息。

2MHCII类分子介导的抗原提呈过程
组成MHCII类分子的两种蛋白质,在胞浆中产生并被转运至内质网,在内质网中它们与被称为恒定链(invariantchain)的第三种蛋白质结合。
恒定链蛋白执行下列多种功能:首先,恒定链蛋白占位于MHCII类分子的结合沟,使其再不能获取内质网中其他多肽(这一点非常重要,因为内质网中有很多内源性多肽,它们被蛋白酶体加工后会装载于MHCI类分子上并随后被MHCI类分子展示,如果这些内源性多肽片段被装载于MHCII类分子,那么MHCI类分子和II类分子将展示同种产自细胞内的蛋白质多肽片段,造成资源的浪费)。因此,恒定链通过扮演MHCII类分子的“伴侣分子”以确保内源性多肽在内质网中不被MHCII类分子搭载。恒定链的第二个功能是引导MHCII类分子穿过高尔基体叠层加工到胞浆中叫做内体(osome)的特殊小泡内。在内体中MHCII类分子与多肽搭载。

恒定链
在MHCII类分子从内质网行进到内体的过程中,细胞外的蛋白质被带进细胞内并被包裹入吞噬体(Phagosome)中,随后吞噬体与内体融合,内体中的酶作用于吞噬体内的外源性蛋白质,将其切割加工成多肽分子,同时,内体酶也破坏了本结合与MHCII类分子上的恒定链,只留下那些能真正保护MHC分子结合沟的分子片段CLIP,但MHC分子本身却未受损伤。同时,一种被称作HLA-DM的细胞蛋白也到达内体,结合于MHC分子上,并将恒定链的残余片段(CLIP)释放,腾出MHCII类分子结合沟,容许外源性多肽装载于其上。
最后,MHCII类分子与外源性多肽分子形成的复合物,被转运至细胞表面展示。

(invariantchain占据MHCII类分子的结合沟,使MHCII类分子不能结合内质网中的内源性多肽分子;随后invariantchain被部分裂解,留下能保护MHCII类分子结合沟的CLIP片段;最后,HLA-DM将CLIP片段释放,使外源性多肽能够装载在MHCII类分子的结合沟上)

MHCII类分子介导的外源性抗原呈递过程
机体为MHC两类分子安排了两个独立装载位点和转运途径。正是装载位点和转运途径的相互独立,从而使得MHCI类“公告牌”可以为CTL公示发生在细胞内的事件,MHCII类“公告牌”可以为Th公示发生在细胞外的事件。

MHCI类分子介导的内源性抗原呈递过程(右图)与MHCII类分子介导的外源性抗原呈递过程(左图)
3文末小结
在这两期推送中,我们为大家介绍了MHCI类分子和MHCII类分子。MHCI类分子与MHCII类分子都有自己特殊的结构和功能,MHC分子最主要的功能在于参与抗原呈递,即MHC分子通过其肽结合槽与抗原肽结合,并将其呈现于细胞表面供T细胞识别。

人人学懂免疫学:第一期
人人学懂免疫学:第二期
人人学懂免疫学:第三期
人人学懂免疫学:第四期
人人学懂免疫学:第五期
人人学懂免疫学:第六期

人人学懂免疫学:第七期
人人学懂免疫学:第八期
人人学懂免疫学:第九期
人人学懂免疫学:第十期
人人学懂免疫学:第十一期
人人学懂免疫学:第十二期
人人学懂免疫学:第十三期
人人学懂免疫学:第十四期

参考资料:
参考书:《Howtheimmunesystemworks》
—END—

-科普情怀责任-