主要組織相容性復合物

Majorhistocompatibilitycomplex紹興文理學院生命科學學院壽建昕主要組織相容性復合物

Majorhistocompati1基本概念MHC抗原的結構和功能MHC抗原基因多態性及結構MHC的檢測原理和應用基本概念2基本概念主要組織相容性復合物或稱復合體(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)是表達于脊椎動物有核細胞表面的一類有高度多態性、含有多個基因座位并緊密連鎖的基因群，其表達產物是主要組織相容性抗原?；靖拍钪饕M織相容性復合物或稱復合體(majorhist3組織相容性(histocompatibility)是指個體之間進行組織器官移植時，受體和供體雙方相互接受的程度(相容或排斥)。排斥反應本質上是一種免疫反應(移植應答)，它是由組織表面的同種異型抗原誘導的。這種代表個體特異性的同種抗原稱為組織相容性抗原(histocompatibilityantigen)或移植抗原(transplantationantigen)。組織相容性(histocompatibility)是指個體之4抗原系統多達20種以上，各組份所起作用強弱存在差異，其中能引起強而快的排斥反應的抗原稱為主要組織相容性抗原(majorhistocompatibilityantigen)，其編碼的基因是一組緊密連鎖的基因群就稱為MHC。而引起慢而弱的排斥反應的抗原稱為次要組織相容性系統(minorhistocompatibilityantigen)，編碼的基因群就稱為mHC?？乖到y多達20種以上，各組份所起作用強弱存在差異，其中能引5Jackson實驗室的GeorgeSnell(喬治斯涅耳)等在1948年首先發現小鼠組織相容性抗原-2(histocompatibilityantigen-2)即H-2。JeanDausset(簡多塞)于1950年首先發現(1959年發表)，腎移植后出現排斥反應的患者以及多次輸血的患者血清中含有能與供者白細胞發生反應的抗體。抗體針對的抗原即人類主要組織相溶性抗原。Jackson實驗室的GeorgeSnell(喬治斯涅耳6人類主要組織相溶性抗原首先在白細胞表面被發現且含量最高，所以就稱為人類白細胞抗原(humanleukocyteantigen,HLA)，編碼HLA的基因群稱為HLA復合物，即人類MHC。人類主要組織相溶性抗原首先在白細胞表面被發現且含量最高，所以7Baruj

Benacerraf(巴魯赫貝納塞拉夫)于1963年發現控制機體免疫應答能力與調節功能的基因(immuneresponsegene,Irgene)也存在于MHC內。因此，MHC不僅與移植排斥反應有關，也廣泛參與免疫應答的誘導與調節。他們三人因為對MHC的研究共獲1980年諾貝爾獎。1974年Doherty,Zinkernagel發現T細胞MHC限制性，獲1996年NobelPrice。BarujBenacerraf(巴魯赫貝納塞拉夫)于198ClarenceLittle(克拉倫斯利特爾)和ErnestTyzzer(歐內斯特泰瑞)發現在同一株系小鼠間進行腫瘤移植不會產生排斥現象，但不同株系間的移植則會發生排斥反應。他們的研究發現幾個顯性的基因決定了腫瘤移植后是否產生排斥反應。ClarenceLittle(克拉倫斯利特爾)和Ern936年P.A.Gorer等在鑒定近交系小鼠血型抗原時發現4組紅細胞抗原，命名為抗原Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。48年GeorgeSnell將抗原Ⅱ陽性與Ⅱ陰性小鼠進行雜交，用相應的抗體檢出子一代二組小鼠：抗原Ⅱ陽性與抗原Ⅱ陰性。再將抗原Ⅱ陽性小鼠中生長的腫瘤移植到這二組雜交子一代中，他發現移植到抗原Ⅱ陰性小鼠中的腫瘤受到排斥而被分解破壞。這說明抗原Ⅱ是引起受體排斥的抗原，即組織相容性抗原，故被稱為H-2。36年P.A.Gorer等在鑒定近交系小鼠血型抗原時發現4組1070年代后期，人們真正認識到MHC在免疫應答中的重要作用。當時發現抗原特異性T細胞不識別游離狀態或溶解狀態的抗原，而只識別和MHC產物非共價結合的抗原的某一部分，而MHC也不是以分泌形式存在，而是結合在某些細胞膜上，這些細胞就是抗原遞呈細胞(APC)。70年代后期，人們真正認識到MHC在免疫應答中的重要作用。當11現在已知道MHC分子是T細胞所識別的配基的組成部分。MHC有不同類型的產物，其中I類和II類MHC分子，具有抗原提呈功能，直接涉及T細胞的激活和分化?？乖呛虸類還是II類結合，決定了被激活的T細胞種類(T8或T4)，也因此出現不同性質的免疫應答，參與調控特異性免疫應答。現在已知道MHC分子是T細胞所識別的配基的組成部分。MHC有12免疫學05-主要組織相容性復合物13免疫學05-主要組織相容性復合物14免疫學05-主要組織相容性復合物15免疫學05-主要組織相容性復合物16免疫學05-主要組織相容性復合物17免疫學05-主要組織相容性復合物18免疫學05-主要組織相容性復合物19免疫學05-主要組織相容性復合物20MHC抗原的結構和功能MHC-I類和II類抗原在結構、組織分布和功能上各有特點。I類分子由重鏈(α鏈)和β2m組成，分布于所有有核細胞表面。II類分子由α鏈和β鏈組成，僅表達于淋巴樣組織中的各種細胞表面，如APC細胞、B細胞、胸腺上皮細胞和人的活化T細胞。MHC抗原的結構和功能MHC-I類和II類抗原在結構、組織分21MHC-I類抗原鏈(重鏈)HLA的Mr為4.4104，H-2的Mr4.7104；HLA有一個寡糖基連接位點，H-2有二個；鏈有五個結構域：1、2、3、跨膜區和胞質區。MHC-I類抗原鏈(重鏈)22鏈Mr為1.2104，99aa，30%以上序列與Ig的恒定區相似，是免球蛋白超家族(Igsuper-family)成員之一。由非MHC基因編碼。由于分子量較小，在血清電泳中位置處于2區域，所以又稱為2微球蛋白(2-microglobulin,2m)。鏈23免疫學05-主要組織相容性復合物24MHC-I類抗原的四個功能區肽結合區、Ig樣區、跨膜區和胞質區。肽結合區位于胞外N端，由1、2共同組成一個25?(長)×10?(寬)×11?(高)的抗原肽結合槽，能結合10個左右的氨基酸殘基肽。MHC-I類抗原的四個功能區25結合槽的底由8條反向平行的折疊片層構成的平臺，支撐著2個平行的螺旋，成為結合槽的壁。其中每4個折疊片層和1個螺旋由1或2結構域氨基酸折疊形成。結合槽的底由8條反向平行的折疊片層構成的平臺，支撐著2個平26由于MHC-I類分子的結合槽很小，所以抗原大分子必需經過剪切加工處理成9-11肽才能與之結合，二者結合后形成特殊的表位，才能被CD8TCR識別，并與TCR的CDR3結合，而結合槽的二邊的螺旋與TCR的CDR1、CDR2結合。由于MHC-I類分子的結合槽很小，所以抗原大分子必需經過剪切27HumanHLAMHCClassIStructureHumanHLAMHCClassIStructur28PeptideinteractionswithanMHCclassImoleculePeptideinteractionswithanM29Ig樣區由重鏈3和2m組成，在MHC-I類中，這是一個高度保守的區域，與Ig恒定區同源，故名。2m與1、2、3相互作用，對維持MHC-I類分子的結構有重要作用，而3含有CD8的結合位點，這與細胞毒作用有關。Ig樣區30ModelofCD8,ClassIandPeptideInteractionModelofCD8,ClassIandPept31免疫學05-主要組織相容性復合物32MHC-II類抗原由、二條結構相似的多肽鏈以共價結合形式組成。較重，有二個N連接糖基，鏈只有一個。與MHC-I相同，MHC-II類分子也可分為四個功能區，并功能也相似。MHC-II類抗原由、二條結構相似的多肽鏈以共價結合33免疫學05-主要組織相容性復合物34免疫學05-主要組織相容性復合物35肽結合區：由、二條肽鏈的1、1共同構成，空間結構也相同，1、1各形成4條反向平行折疊和螺旋共同構成結合槽，由于二端是開放的，所以可結合10－30個氨基酸殘基的肽段。肽結合區：由、二條肽鏈的1、1共同構成，空間結構也相36Ig樣區：識別并結合的功能，MHC-II類分子具有與CD4Th細胞結合并遞呈抗原信號的限制性，發揮不同于MHC-I的免疫應答過程。Ig樣區：識別并結合的功能，MHC-II類分子具有與CD4T37免疫學05-主要組織相容性復合物38HumanHLAMHCClassIIStructureHumanHLAMHCClassIIStructu39PeptideinteractionswithanMHCclassIImoleculePeptideinteractionswithanM40ModelofCD4,T-cellReceptor,ClassIIandPeptideInteractionModelofCD4,T-cellReceptor,41MHC分子與抗原肽的相互作用肽與MHC分子結合槽的結合是非共價結合，結合和解離的速度均很慢，所以一旦兩者結合后，能保證與T細胞的作用。不同的肽可與同一MHC結合而形成不同的表位，再與不同的T細胞TCR結合。由于二類MHC分子在結構上的差異，所以與之相結合的肽也各有自己的特點。MHC分子與抗原肽的相互作用肽與MHC分子結合槽的結合是非共421/2二端是關閉的

ClassImoleculesClassIImolecules肽結合區1/1肽結合槽特性二端是開放的肽的大小9－11個氨基酸殘基10－30個氨基酸殘基錨定殘基錨定殘基位于肽的二個未端；通常是由疏水性的羧基未端錨定錨定殘基沿肽全長分布結合肽的特性肽的二端與MHC分子結合槽相互作用，而中間拱起連續地結合在結合槽底部PeptideBindingbyClassIandClassIIMHCMolecules1/2二端是關閉的

ClassImoleculesC43與MHC分子結合的錨定位點與MHC分子結合的錨定位點44ConformationsofpeptidesbindingtoclassIMHCmoleculesConformationsofpeptidesbind45免疫學05-主要組織相容性復合物46免疫學05-主要組織相容性復合物47免疫學05-主要組織相容性復合物48免疫學05-主要組織相容性復合物49CD8Tc和MHC-I的連接遞呈抗原信息peptideCD8Tc和MHC-I的連接遞呈抗原信息peptide50免疫學05-主要組織相容性復合物51免疫學05-主要組織相容性復合物52CD4Th和MHC-II的連接遞呈抗原信息peptideCD4Th和MHC-II的連接遞呈抗原信息peptide53免疫學05-主要組織相容性復合物54MHC的遺傳及結構人類的HLA位于第6號染色體的短臂上，2m基因位于第15號染色體上長臂上小鼠H-2位于第17號染色體短臂上，2m基因位于第2號染色體上MHC基因在同一染色體上，所以它們是連鎖的MHC的遺傳及結構人類的HLA位于第6號染色體的短臂上，255MHC的遺傳和多態性單元型遺傳單倍(元)型(haplotype)指MHC不同座位等位基因在一條染色體上的特定組合。MHC是以單倍型遺傳的。MHC的遺傳特點MHC的遺傳和多態性單元型遺傳MHC的遺傳特點56在遺傳過程中MHC單元型作為一個完整的遺傳單位由親代傳給子代，即單元型遺傳。因此子代的MHC單元型一個來自父親，一個來自母親，所以親代與子代之間則必然有一個單元型相同，也只能有一個單元型相同。這一遺傳特點可用于器官移植時供者的選擇及法醫學的親子鑒定。在遺傳過程中MHC單元型作為一個完整的遺傳單位由親代傳給子代57根據概率，同胞之間MHC單元型型別只會出現下列三種可能性：兩個單元型完全相同的機率為25%；兩個單元型完全不同的機率為25%；有一個單元型相同的機率為50%根據概率，同胞之間MHC單元型型別只會出現下列三種可能性：58免疫學05-主要組織相容性復合物59免疫學05-主要組織相容性復合物60免疫學05-主要組織相容性復合物61共顯性(codominance)一對等位基因的兩個成員在雜合體中都表達的遺傳現象。HLA各等位基因是共顯性，所以在同一細胞表面可有多種MHC分子表達。共顯性(codominance)62連鎖不平衡(linkagedisequilbrium)指在某一群體中，分屬兩個或兩個以上基因座位的等位基因，同時出現在一條染色體上的頻率與預期的隨機頻率之間存在明顯差異的現象。連鎖的基因不是隨機組合在一起，而是某些基因比其它基因更多或更少地連鎖在一起，從而出現連鎖不平衡。在HLA復合體中已發現有50對以上等位基因顯示連鎖不平衡。連鎖不平衡(linkagedisequilbrium)63MHC的高度多態性多態性(polymorphism)指一個基因座位(genelocus)上存在多個等位基因(allele)。就某一個體基因座位而言，最多只能有兩個等位基因，分別來自父母方的同源染色體上。因而，MHC多態性指的是一個群體概念，即群體中不同個體在等位基因擁有狀態上存在差別。MHC的高度多態性多態性(polymorphism)指一個基64HLA是人類中多態性最豐富的基因系統，由于HLA的高度多態性，所以個體之間存在HLA的差異。根據目前已知的各座位上等位基因總數(約1038個)來估算單倍型可以在群體中表達高于3.8107個，個體表現型和基因型則更多(1012)，遠遠超過全世界總人口數，因此，人群中除同卵雙生外，無關個體間HLA型別完全相同的可能性極小。這對器官移植找到合適的配型增加了很大的困難。HLA是人類中多態性最豐富的基因系統，由于HLA的高度多態性65MHC基因有三類：MHC-I，MHC-II和MHC-III，其中MHC-III是編碼補體C2、C4和B的基因，其它二類編碼MHC抗原分子。MHC多態性主要表現在I、II類基因，這與I、II類基因產物參與抗原肽遞呈有關。MHC基因有三類：MHC-I，MHC-II和MHC-III，66MHC多態性能使種群對各種病原體產生適應性免疫應答，應付多變的環境條件，以維持種群的穩定性。MHC多態性的形成也正是自然界抗原多樣性長期選擇的結果。MHC高度多態性對維持種群的生存具有重要的生物學意義。MHC多態性能使種群對各種病原體產生適應性免疫應答，應付多變67MHC的基因結構小鼠H-2基因結構小鼠H-2基因由四個主要區(region)即K區、I區、S區、D區組成。有的區還可分為亞區(subregion)，如I區可分為I-A和I-E二個亞區。MHC的基因結構小鼠H-2基因結構68每個區或亞區內至少包括一個基因座位(genelocus)K區基因稱為H-2K座D區至少含有二個座，即H-2D座和H-2L座I-A亞區含有A和A二個座，I-E亞區含E和E二個座S區含有6個座每個區或亞區內至少包括一個基因座位(genelocus)69H-2基因復合體結構示意圖A和E均有和基因座位D區有D和L二個基因座位H-2基因復合體結構示意圖A和E均有和基因座位D區有D和70Ⅰ類基因:包括K、D區基因，其編碼的分子稱為Ⅰ類分子，即K、D和L分子Ⅱ類基因:I區各基因，免疫應答基因(immuneresponsegene,Ir基因)，其編碼的分子稱I區相關抗原(I-regionassociatedantigen,Ia)，即Ⅱ類分子Ⅲ類因:S區各基因，其編碼的分子稱為Ⅲ類分子，包括補體成分(C4和B因子等)、性限制蛋白(sex-limitedprotein,SIP)以及TNF等因子Ⅰ類基因:包括K、D區基因，其編碼的分子稱為Ⅰ類分子，即K71人類的HLA基因人類的HLA基因72人類的HLA基因人類的HLA基因73免疫學05-主要組織相容性復合物74免疫學05-主要組織相容性復合物75HLA基因復合體結構示意圖HLA-DP亞區HLA-DQ亞區HLA-DR亞區HLA基因復合體結構示意圖HLA-DP亞區HLA-DQ亞區H76I類樣基因,編碼MHC-IB分子假基因未知有表達產物I類樣基假基因未知有表77552125111221625862HLA-I中，B座位基因最具多態性在HLA-II中，DR座位最具多態性MHC的高度多態性552125111221625862HLA-I中，B座位基因78MHC的生物學功能遺傳調控抗原遞呈MHC的生物學功能遺傳調控79免疫學05-主要組織相容性復合物80免疫學05-主要組織相容性復合物81（參與母胎免疫）（參與母胎免疫）82V.MHC的檢測原理及應用HLA抗原特異性的鑒定檢測稱為分型，因為HLA基因是共顯性的，所以知道其表型，也就知道其基因型。當然也可通過DNA的分型而獲知其抗原特異性。HLA的檢測原理V.MHC的檢測原理及應用HLA抗原特異性的鑒定檢測稱為分型83表型分析常有二種方法血清學分型法主要能鑒定HLA-A、B、C、DR、DQ系列抗原，這類抗原稱為SD抗原(serologicallydefinedantigen)，采用國際上公認的“補體依賴細胞毒”法。細胞分型法主要是對HLA-D、DP系列抗原的鑒定，這類抗原稱為LD抗原(lymphocytedefinedantigen)。采用混合淋巴細胞培養(mixedlymphocyteculture,MLC)方法。表型分析常有二種方法84DNA分型的方法有多種方法，其實質是直接對HLA基因進行DNA分析或測序。DNA分型的方法85HLA與器官移植的關系器官移植能否存活和存活率的高低與供受體之間HLA是否相符及配型有著重要的關系。攣生同胞由于HLA抗原完全相同，所以移植后，器官可長期存活。HLA的應用HLA與器官移植的關系HLA的應用86由于HLA有單倍型遺傳的特點，基因是共顯性的，所以子女和父母間總有1/2相同，而兄妹間有1/4相同，單倍型有1/2相同，所以移植需要慎重。由于MHC的高度多態性，所以在無血緣關系的自然人群中，HLA表型完全相同極為罕見，要盡可能地接近。由于HLA有單倍型遺傳的特點，基因是共顯性的，所以子女和父母87HLA與疾病的關系在群體調查研究中發現某些疾病的發病率與一些特殊型別的HLA相關，而這種相關性可用相對危險率(relativerisk,RR)來評估。HLA與疾病的關系88RR>4時，認為該病與相應HLA型肯定相關，越大患該病危險性越高；RR=1時，二者無關聯；RR<1時，認為該HLA基因型對相應疾病有抗性。RR>4時，認為該病與相應HLA型肯定相關，越大患該病危險性89免疫學05-主要組織相容性復合物90LHA也與細菌性、病毒性感染之間有一定的關系，這可能反映出HLA與針對這些抗原的免疫應答之間的關系。如通過對抗血清的檢測發現：HLA-A28型的人對風疹病毒有最高的應答，而HLA-B17最低；對流感疫苗的應答HLA-B16最低；對乙肝病毒HLA-B54、B53、DR4不應答等LHA也與細菌性、病毒性感染之間有一定的關系，這可能反映出H91HLA與疾病易感性的關系機理還不清楚，有幾種可能：疾病易感基因或病理性基因與HLA基因相連鎖；HLA抗原與某些致病因子抗原結構相似；HLA可能具有病原體受體的功能。HLA與疾病易感性的關系機理還不清楚，有幾種可能：92HLA與法醫學鑒定的關系如在刑事案件偵破及親子鑒定等方面有重要意義。HLA與法醫學鑒定的關系93主要組織相容性復合物

Majorhistocompatibilitycomplex紹興文理學院生命科學學院壽建昕主要組織相容性復合物

Majorhistocompati94基本概念MHC抗原的結構和功能MHC抗原基因多態性及結構MHC的檢測原理和應用基本概念95基本概念主要組織相容性復合物或稱復合體(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)是表達于脊椎動物有核細胞表面的一類有高度多態性、含有多個基因座位并緊密連鎖的基因群，其表達產物是主要組織相容性抗原?；靖拍钪饕M織相容性復合物或稱復合體(majorhist96組織相容性(histocompatibility)是指個體之間進行組織器官移植時，受體和供體雙方相互接受的程度(相容或排斥)。排斥反應本質上是一種免疫反應(移植應答)，它是由組織表面的同種異型抗原誘導的。這種代表個體特異性的同種抗原稱為組織相容性抗原(histocompatibilityantigen)或移植抗原(transplantationantigen)。組織相容性(histocompatibility)是指個體之97抗原系統多達20種以上，各組份所起作用強弱存在差異，其中能引起強而快的排斥反應的抗原稱為主要組織相容性抗原(majorhistocompatibilityantigen)，其編碼的基因是一組緊密連鎖的基因群就稱為MHC。而引起慢而弱的排斥反應的抗原稱為次要組織相容性系統(minorhistocompatibilityantigen)，編碼的基因群就稱為mHC?？乖到y多達20種以上，各組份所起作用強弱存在差異，其中能引98Jackson實驗室的GeorgeSnell(喬治斯涅耳)等在1948年首先發現小鼠組織相容性抗原-2(histocompatibilityantigen-2)即H-2。JeanDausset(簡多塞)于1950年首先發現(1959年發表)，腎移植后出現排斥反應的患者以及多次輸血的患者血清中含有能與供者白細胞發生反應的抗體。抗體針對的抗原即人類主要組織相溶性抗原。Jackson實驗室的GeorgeSnell(喬治斯涅耳99人類主要組織相溶性抗原首先在白細胞表面被發現且含量最高，所以就稱為人類白細胞抗原(humanleukocyteantigen,HLA)，編碼HLA的基因群稱為HLA復合物，即人類MHC。人類主要組織相溶性抗原首先在白細胞表面被發現且含量最高，所以100Baruj

Benacerraf(巴魯赫貝納塞拉夫)于1963年發現控制機體免疫應答能力與調節功能的基因(immuneresponsegene,Irgene)也存在于MHC內。因此，MHC不僅與移植排斥反應有關，也廣泛參與免疫應答的誘導與調節。他們三人因為對MHC的研究共獲1980年諾貝爾獎。1974年Doherty,Zinkernagel發現T細胞MHC限制性，獲1996年NobelPrice。BarujBenacerraf(巴魯赫貝納塞拉夫)于19101ClarenceLittle(克拉倫斯利特爾)和ErnestTyzzer(歐內斯特泰瑞)發現在同一株系小鼠間進行腫瘤移植不會產生排斥現象，但不同株系間的移植則會發生排斥反應。他們的研究發現幾個顯性的基因決定了腫瘤移植后是否產生排斥反應。ClarenceLittle(克拉倫斯利特爾)和Ern10236年P.A.Gorer等在鑒定近交系小鼠血型抗原時發現4組紅細胞抗原，命名為抗原Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。48年GeorgeSnell將抗原Ⅱ陽性與Ⅱ陰性小鼠進行雜交，用相應的抗體檢出子一代二組小鼠：抗原Ⅱ陽性與抗原Ⅱ陰性。再將抗原Ⅱ陽性小鼠中生長的腫瘤移植到這二組雜交子一代中，他發現移植到抗原Ⅱ陰性小鼠中的腫瘤受到排斥而被分解破壞。這說明抗原Ⅱ是引起受體排斥的抗原，即組織相容性抗原，故被稱為H-2。36年P.A.Gorer等在鑒定近交系小鼠血型抗原時發現4組10370年代后期，人們真正認識到MHC在免疫應答中的重要作用。當時發現抗原特異性T細胞不識別游離狀態或溶解狀態的抗原，而只識別和MHC產物非共價結合的抗原的某一部分，而MHC也不是以分泌形式存在，而是結合在某些細胞膜上，這些細胞就是抗原遞呈細胞(APC)。70年代后期，人們真正認識到MHC在免疫應答中的重要作用。當104現在已知道MHC分子是T細胞所識別的配基的組成部分。MHC有不同類型的產物，其中I類和II類MHC分子，具有抗原提呈功能，直接涉及T細胞的激活和分化。抗原是和I類還是II類結合，決定了被激活的T細胞種類(T8或T4)，也因此出現不同性質的免疫應答，參與調控特異性免疫應答?，F在已知道MHC分子是T細胞所識別的配基的組成部分。MHC有105免疫學05-主要組織相容性復合物106免疫學05-主要組織相容性復合物107免疫學05-主要組織相容性復合物108免疫學05-主要組織相容性復合物109免疫學05-主要組織相容性復合物110免疫學05-主要組織相容性復合物111免疫學05-主要組織相容性復合物112免疫學05-主要組織相容性復合物113MHC抗原的結構和功能MHC-I類和II類抗原在結構、組織分布和功能上各有特點。I類分子由重鏈(α鏈)和β2m組成，分布于所有有核細胞表面。II類分子由α鏈和β鏈組成，僅表達于淋巴樣組織中的各種細胞表面，如APC細胞、B細胞、胸腺上皮細胞和人的活化T細胞。MHC抗原的結構和功能MHC-I類和II類抗原在結構、組織分114MHC-I類抗原鏈(重鏈)HLA的Mr為4.4104，H-2的Mr4.7104；HLA有一個寡糖基連接位點，H-2有二個；鏈有五個結構域：1、2、3、跨膜區和胞質區。MHC-I類抗原鏈(重鏈)115鏈Mr為1.2104，99aa，30%以上序列與Ig的恒定區相似，是免球蛋白超家族(Igsuper-family)成員之一。由非MHC基因編碼。由于分子量較小，在血清電泳中位置處于2區域，所以又稱為2微球蛋白(2-microglobulin,2m)。鏈116免疫學05-主要組織相容性復合物117MHC-I類抗原的四個功能區肽結合區、Ig樣區、跨膜區和胞質區。肽結合區位于胞外N端，由1、2共同組成一個25?(長)×10?(寬)×11?(高)的抗原肽結合槽，能結合10個左右的氨基酸殘基肽。MHC-I類抗原的四個功能區118結合槽的底由8條反向平行的折疊片層構成的平臺，支撐著2個平行的螺旋，成為結合槽的壁。其中每4個折疊片層和1個螺旋由1或2結構域氨基酸折疊形成。結合槽的底由8條反向平行的折疊片層構成的平臺，支撐著2個平119由于MHC-I類分子的結合槽很小，所以抗原大分子必需經過剪切加工處理成9-11肽才能與之結合，二者結合后形成特殊的表位，才能被CD8TCR識別，并與TCR的CDR3結合，而結合槽的二邊的螺旋與TCR的CDR1、CDR2結合。由于MHC-I類分子的結合槽很小，所以抗原大分子必需經過剪切120HumanHLAMHCClassIStructureHumanHLAMHCClassIStructur121PeptideinteractionswithanMHCclassImoleculePeptideinteractionswithanM122Ig樣區由重鏈3和2m組成，在MHC-I類中，這是一個高度保守的區域，與Ig恒定區同源，故名。2m與1、2、3相互作用，對維持MHC-I類分子的結構有重要作用，而3含有CD8的結合位點，這與細胞毒作用有關。Ig樣區123ModelofCD8,ClassIandPeptideInteractionModelofCD8,ClassIandPept124免疫學05-主要組織相容性復合物125MHC-II類抗原由、二條結構相似的多肽鏈以共價結合形式組成。較重，有二個N連接糖基，鏈只有一個。與MHC-I相同，MHC-II類分子也可分為四個功能區，并功能也相似。MHC-II類抗原由、二條結構相似的多肽鏈以共價結合126免疫學05-主要組織相容性復合物127免疫學05-主要組織相容性復合物128肽結合區：由、二條肽鏈的1、1共同構成，空間結構也相同，1、1各形成4條反向平行折疊和螺旋共同構成結合槽，由于二端是開放的，所以可結合10－30個氨基酸殘基的肽段。肽結合區：由、二條肽鏈的1、1共同構成，空間結構也相129Ig樣區：識別并結合的功能，MHC-II類分子具有與CD4Th細胞結合并遞呈抗原信號的限制性，發揮不同于MHC-I的免疫應答過程。Ig樣區：識別并結合的功能，MHC-II類分子具有與CD4T130免疫學05-主要組織相容性復合物131HumanHLAMHCClassIIStructureHumanHLAMHCClassIIStructu132PeptideinteractionswithanMHCclassIImoleculePeptideinteractionswithanM133ModelofCD4,T-cellReceptor,ClassIIandPeptideInteractionModelofCD4,T-cellReceptor,134MHC分子與抗原肽的相互作用肽與MHC分子結合槽的結合是非共價結合，結合和解離的速度均很慢，所以一旦兩者結合后，能保證與T細胞的作用。不同的肽可與同一MHC結合而形成不同的表位，再與不同的T細胞TCR結合。由于二類MHC分子在結構上的差異，所以與之相結合的肽也各有自己的特點。MHC分子與抗原肽的相互作用肽與MHC分子結合槽的結合是非共1351/2二端是關閉的

ClassImoleculesClassIImolecules肽結合區1/1肽結合槽特性二端是開放的肽的大小9－11個氨基酸殘基10－30個氨基酸殘基錨定殘基錨定殘基位于肽的二個未端；通常是由疏水性的羧基未端錨定錨定殘基沿肽全長分布結合肽的特性肽的二端與MHC分子結合槽相互作用，而中間拱起連續地結合在結合槽底部PeptideBindingbyClassIandClassIIMHCMolecules1/2二端是關閉的

ClassImoleculesC136與MHC分子結合的錨定位點與MHC分子結合的錨定位點137ConformationsofpeptidesbindingtoclassIMHCmoleculesConformationsofpeptidesbind138免疫學05-主要組織相容性復合物139免疫學05-主要組織相容性復合物140免疫學05-主要組織相容性復合物141免疫學05-主要組織相容性復合物142CD8Tc和MHC-I的連接遞呈抗原信息peptideCD8Tc和MHC-I的連接遞呈抗原信息peptide143免疫學05-主要組織相容性復合物144免疫學05-主要組織相容性復合物145CD4Th和MHC-II的連接遞呈抗原信息peptideCD4Th和MHC-II的連接遞呈抗原信息peptide146免疫學05-主要組織相容性復合物147MHC的遺傳及結構人類的HLA位于第6號染色體的短臂上，2m基因位于第15號染色體上長臂上小鼠H-2位于第17號染色體短臂上，2m基因位于第2號染色體上MHC基因在同一染色體上，所以它們是連鎖的MHC的遺傳及結構人類的HLA位于第6號染色體的短臂上，2148MHC的遺傳和多態性單元型遺傳單倍(元)型(haplotype)指MHC不同座位等位基因在一條染色體上的特定組合。MHC是以單倍型遺傳的。MHC的遺傳特點MHC的遺傳和多態性單元型遺傳MHC的遺傳特點149在遺傳過程中MHC單元型作為一個完整的遺傳單位由親代傳給子代，即單元型遺傳。因此子代的MHC單元型一個來自父親，一個來自母親，所以親代與子代之間則必然有一個單元型相同，也只能有一個單元型相同。這一遺傳特點可用于器官移植時供者的選擇及法醫學的親子鑒定。在遺傳過程中MHC單元型作為一個完整的遺傳單位由親代傳給子代150根據概率，同胞之間MHC單元型型別只會出現下列三種可能性：兩個單元型完全相同的機率為25%；兩個單元型完全不同的機率為25%；有一個單元型相同的機率為50%根據概率，同胞之間MHC單元型型別只會出現下列三種可能性：151免疫學05-主要組織相容性復合物152免疫學05-主要組織相容性復合物153免疫學05-主要組織相容性復合物154共顯性(codominance)一對等位基因的兩個成員在雜合體中都表達的遺傳現象。HLA各等位基因是共顯性，所以在同一細胞表面可有多種MHC分子表達。共顯性(codominance)155連鎖不平衡(linkagedisequilbrium)指在某一群體中，分屬兩個或兩個以上基因座位的等位基因，同時出現在一條染色體上的頻率與預期的隨機頻率之間存在明顯差異的現象。連鎖的基因不是隨機組合在一起，而是某些基因比其它基因更多或更少地連鎖在一起，從而出現連鎖不平衡。在HLA復合體中已發現有50對以上等位基因顯示連鎖不平衡。連鎖不平衡(linkagedisequilbrium)156MHC的高度多態性多態性(polymorphism)指一個基因座位(genelocus)上存在多個等位基因(allele)。就某一個體基因座位而言，最多只能有兩個等位基因，分別來自父母方的同源染色體上。因而，MHC多態性指的是一個群體概念，即群體中不同個體在等位基因擁有狀態上存在差別。MHC的高度多態性多態性(polymorphism)指一個基157HLA是人類中多態性最豐富的基因系統，由于HLA的高度多態性，所以個體之間存在HLA的差異。根據目前已知的各座位上等位基因總數(約1038個)來估算單倍型可以在群體中表達高于3.8107個，個體表現型和基因型則更多(1012)，遠遠超過全世界總人口數，因此，人群中除同卵雙生外，無關個體間HLA型別完全相同的可能性極小。這對器官移植找到合適的配型增加了很大的困難。HLA是人類中多態性最豐富的基因系統，由于HLA的高度多態性158MHC基因有三類：MHC-I，MHC-II和MHC-III，其中MHC-III是編碼補體C2、C4和B的基因，其它二類編碼MHC抗原分子。MHC多態性主要表現在I、II類基因，這與I、II類基因產物參與抗原肽遞呈有關。MHC基因有三類：MHC-I，MHC-II和MHC-III，159MHC多態性能使種群對各種病原體產生適應性免疫應答，應付多變的環境條件，以維持種群的穩定性。MHC多態性的形成也正是自然界抗原多樣性長期選擇的結果。MHC高度多態性對維持種群的生存具有重要的生物學意義。MHC多態性能使種群對各種病原體產生適應性免疫應答，應付多變160MHC的基因結構小鼠H-2基因結構小鼠H-2基因由四個主要區(region)即K區、I區、S區、D區組成。有的區還可分為亞區(subregion)，如I區可分為I-A和I-E二個亞區。MHC的基因結構小鼠H-2基因結構161每個區或亞區內至少包括一個基因座位(genelocus)K區基因稱為H-2K座D區至少含有二個座，即H-2D座和H-2L座I-A亞區含有A和A二個座，I-E亞區含E和E二個座S區含有6個座每個區或亞區內至少包括一個基因座位(genelocus)162H-2基因復合體結構示意圖A和E均有和基因座位D區有D和L二個基因座位H-2基因復合體結構示意圖A和E均有和基因座位D區有D和163Ⅰ類基因:包括K、D區基因，其編碼的分子稱為Ⅰ類分子，即K、D和L分子Ⅱ類基因:I區各基因，免疫應答基因(immuneresponsegene,Ir基因)，其編碼的分子稱I區相關抗原(I-regionassociatedantigen,Ia)，即Ⅱ類分子Ⅲ類因:S區