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MHC Ⅰ类分子

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MHC I类分子
MHC I类分子的结构简图
标识符
符号MHC class I
膜组英语Membranome database63

MHC I类分子(MHC class I),为两种MHC(主要组织相容性复合物)分子之一,能够与长8-13氨基酸残基的内源性段结合,并将之呈递到细胞表面。MHCⅠ类分子由一条较长的重链(α链)和一条较短的轻链(β)组成。MHCⅠ类分子的轻链又称为β-2微球蛋白(β2m),并非由MHC基因编码。人β2m由15号染色体上的B2M基因编码(人HLA(在人体内MHC称为HLA人类白血球抗原(Human Leukocyte Antigen)基因位于6号染色体上)[1][2]。属于第一类MHC的HLA(HLA-A, HLA-B, HLA-C),MHCⅠ类分子的功能为呈递内源性抗原,并激活CD8+ T细胞(细胞毒性T细胞,CTL)。

MHC Ⅱ类分子不同,MHCⅠ类分子在哺乳动物的大部分细胞中都有分布。[3]。可以将MHCⅠ类分子比作细胞的“告示板”,它能够将细胞内肽(蛋白质)的合成情况展示给CD8+ T细胞,如果后者检测到不正常之处(如细胞感染病毒时,病毒的蛋白质就会被MHCⅠ类分子呈递到细胞表面),CD8+ T细胞就会将这个细胞杀死[4]

在人类中,与MHC I类相对应的人类白细胞抗原(HLA)是HLA-AHLA-BHLA-C

功能

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MHC I类分子主要结合蛋白酶体降解胞浆蛋白质所产生的肽。 MHC I:肽复合体随后透过内质网插入细胞外质膜。表位肽与MHC I类分子的胞外部分结合。因此,MHC I类的功能是将胞内蛋白质展示给细胞毒性T细胞(CTL)。然而,MHC I类也可以透过交叉呈递过程,呈现出由外源蛋白质产生的肽。

正常细胞会在其MHC I类上显示来自正常细胞蛋白质周转的胜肽,而由于中枢和周边耐受机制,CTL不会对这些胜肽做出反应并被活化。当细胞表达外来蛋白质时,例如在病毒感染后,一部分MHC I类会在细胞表面展示这些胜肽。因此,针对MHC:胜肽复合物的特异性CTL会辨识并杀死呈现细胞。

或者,MHC I类本身可以作为自然杀伤细胞 (NK) 的抑制性配体。某些病毒[5]和某些肿瘤会利用表面MHC I类的正常水平降低来逃避CTL反应,从而激活自然杀伤细胞杀伤。

产生途径

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MHCⅠ类分子的产生途径简图

人体蛋白质合成过程中,会产生大量“无用”(如错误折叠)的蛋白质,这些蛋白质会被蛋白酶体水解,产生大量的小肽段。之后,内质网上的TAP转运蛋白英语Transporter associated with antigen processing会将这些肽段转运到内质网腔内,之后,这些肽段会与MHCⅠ类分子前体组合,符合要求的肽段(8-13个氨基酸残基)会被装载到MHCⅠ类分子之上,之后,途径高尔基器,被运到细胞表面[4]

进化史

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已有研究表明[6] ,MHCⅠ类分子存在于所有现存有颔类脊椎动物基因组内,起源于有颌下门最近共同祖先,之后MHC1基因家族在物种形成中经历了许多不同的进化路径[7]。然而,MHC I类基因中存在跨物种多态性的记录案例,即进化相关的MHC I类基因中的特定等位基因在两个物种中保留,这可能是由于能够同时感染两个物种的病原体介导的强大平衡选择英语Balancing selection[8] 出生-死亡进化是MHC I类基因家族规模的机制解释之一。

参考

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  1. ^ Suggs SV, Wallace RB, Hirose T, Kawashima EH, Itakura K. Use of synthetic oligonucleotides as hybridization probes: isolation of cloned cDNA sequences for human beta 2-microglobulin. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. November 1981, 78 (11): 6613–7. PMC 349099可免费查阅. PMID 6171820. doi:10.1073/pnas.78.11.6613. 
  2. ^ Cunningham BA, Wang JL, Berggård I, Peterson PA. The complete amino acid sequence of beta 2-microglobulin. Biochemistry. November 1973, 12 (24): 4811–22. PMID 4586824. doi:10.1021/bi00748a001. 
  3. ^ 龚非力等. 醫學免疫學. 北京: 科学出版社. 2007: 64–67. ISBN 978-7-03-019179-3 (中文(简体)). 
  4. ^ 4.0 4.1 Lauren Sompayrac. How the Immune System Works. John Wiley & Sons, Ltd. 2016: 43-44. ISBN 978-1-118-99777-2. 
  5. ^ Hansen TH, Bouvier M. MHC class I antigen presentation: learning from viral evasion strategies. Nature Reviews. Immunology. July 2009, 9 (7): 503–13. PMID 19498380. S2CID 9278263. doi:10.1038/nri2575. 
  6. ^ Kulski, Jerzy K.; Shiina, Takashi; Anzai, Tatsuya; Kohara, Sakae; Inoko, Hidetoshi. Comparative genomic analysis of the MHC: the evolution of class I duplication blocks, diversity and complexity from shark to man. Immunological Reviews. 2002-12-01, 190: 95–122. ISSN 0105-2896. PMID 12493009. doi:10.1034/j.1600-065x.2002.19008.x. 
  7. ^ Azevedo, Luisa; Serrano, Catarina; Amorim, Antonio; Cooper, David N. Trans-species polymorphism in humans and the great apes is generally maintained by balancing selection that modulates the host immune response. Human Genomics. 2015-01-01, 9: 21 [2018-09-28]. ISSN 1479-7364. PMC 4559023可免费查阅. PMID 26337052. doi:10.1186/s40246-015-0043-1. (原始内容存档于2019-10-18). 
  8. ^ Azevedo L, Serrano C, Amorim A, Cooper DN. Trans-species polymorphism in humans and the great apes is generally maintained by balancing selection that modulates the host immune response. Human Genomics. September 2015, 9 (1): 21. PMC 4559023可免费查阅. PMID 26337052. doi:10.1186/s40246-015-0043-1可免费查阅. 

外部链接

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