主要组织相容性复合体

主要组织相容性复合体major histocompatibility complexMHC),又称主要组织相容性複合基因,是存在于大部分脊椎动物基因组中的一个基因家族,与免疫系统密切相关,其中人類的MHC醣蛋白,又稱為人類白血球抗原(英語:human leukocyte antigen,簡稱HLA)。其中有兩類,第一類MHC處理細胞內部被分解後的蛋白質(例如病毒的)、第二類MHC則要經過胞吞並利用溶酶體處理(外部來源),MHC這些再跟這些小片胜肽結合,並呈現在細胞表面上供T細胞所辨識。調控的DNA位於6號染色體上(6p21.31),包括一系列緊密連鎖的基因座,它們與人類的免疫系統功能密切相關。其中部分基因編碼細胞表面抗原,成為每個人的細胞不可混淆的「特徵」,是免疫系統區分本身和異體物質的基礎。

HLA复合体位于6号染色体短臂上的21.31区(6p21.31),由360万个碱基对组成,是目前已知的人类染色体中基因密度最高,也是多态性最为丰富的区域,故有「人類體內的化學指紋」之稱。

MHC发现史

主要组织相容性基因复合体最早在近交系小鼠(inbred mice strains)中发现,克拉伦斯·库克·利特尔英语Clarence Little在做肿瘤组织移植实验时发现不同小鼠个体间会有排异反应[1]乔治·斯内尔将移植时引起排异的抗原命名为组织相容性抗原,并指出了H-2复合体就是小鼠的主要组织相容性复合体,这是最早发现的MHC基因座[2]。因其贡献,斯内尔获得了1980年的諾貝爾生理學或醫學獎

进化与物种分布

大多数哺乳动物的MHC变异与人类似,一样具有丰富的多基因性和多态性,不同动物物种的MHC名称如下:

物种 代号 MHC名称
小鼠 H2 histocompatibility system 2
大鼠 RT1 AgB
人类 HLA human leukocyte antigen
RLA rabbit leukocyte antigen
豚鼠 GPLA guinea pig leukocyte antigen
家猪 SLA sus domesticus leukocyte antigen
RhLA rhesus macaque leukocyte antigen

分類

根据基因的位置和功能,主要组织相容性复合体分为三类。

第一类主要組織相容性複合體

第一类主要組織相容性複合體由一个跨越细胞膜的α链和一个连在这个链上的、细胞外的β2微球蛋白组成。整个分子由四个区组成,其中三个区位于α链上(α1-α3),β2微球蛋白组成第四个区。分子位于细胞外的部分(α1和α2)组成一个凹坑,可以粘在这个凹坑里。粘在这里的肽一般是在蛋白酶体里被拆除的蛋白质的残片。免疫细胞(比如CD8+-T细胞)可以检验这些被粘在细胞表面的肽来区分自身和外来的细胞。在人类,第一类MHC又称第一型人類白細胞抗原分子,在几乎所有有核细胞表面均有分布。这些分子又可以细分为HLA-A、HLA-B和HLA-C。

第一类MHC分子可以提供一般細胞內的一些狀況(呈現該細胞製造中蛋白質的片段),比如該細胞遭受病毒感染,則相病毒外膜碎片之氨基酸鏈(peptide)透過MHCⅠ呈現在細胞外側,可以供殺手T細胞(细胞毒性T细胞)等辨識,以進行專一性的胞殺作用。

第二类主要組織相容性複合體

第二类主要組織相容性複合體由一个α链和一个β链组成,两个链都穿过整个细胞膜。在细胞外这个分子有四个区(α1、α2、β1和β2),其中α1和β1组成一个凹坑。第二型主要組織相容性複合體比第一型主要組織相容性複合體稍大些。只有吞噬性的细胞(比如吞噬细胞)的表面有第二型主要組織相容性複合體(第二型人類白細胞抗原)。在巨噬过程中被溶酶体分解的蛋白质的肽被粘在第二型主要組織相容性複合體的結合位中。这个型的分子又可以下分为HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR、HLA-DN和HLA-DO。

只位於抗原呈递细胞(antigen-presenting cell,APC)上,如巨噬細胞B細胞、已活化的T細胞樹突細胞和某種上皮細胞(皺壁上皮細胞,M細胞)等。這類提供則是細胞外部的情況,像是組織中有細菌侵入,則巨噬細胞進行吞食後,把細菌碎片利用MHCⅡ提示給輔助T細胞,啟動專一性免疫反應。

第三类主要组织相容性复合体

第三类主要組織相容性複合體的基因位于前两类之间,其分子主要参与补体系统

参考文献

  1. ^ Little CC 1941, "The genetics of tumor transplantation", pp 279–309, in Biology of the Laboratory Mouse, ed by Snell GD, New York: Dover.
  2. ^ Snell GD & Higgins GF 1951, "Alleles at the histocompatibility-2 locus in the mouse as determined by tumor transplantation", Genetics 36:306–310

參考文獻

外部链接