第六章主要组织相容性复合体PPT讲稿.ppt
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1、第六章课件主要组织相容性复合体第1页,共67页,编辑于2022年,星期三教学目的教学目的v掌握:掌握:MHCMHC的基本概念;掌握的基本概念;掌握HLAHLA抗原分子结抗原分子结构及其组织分布;掌握构及其组织分布;掌握MHCMHC的生物学功能。的生物学功能。v熟悉:人类熟悉:人类MHCMHC(HLAHLA)复合体定位及结构、)复合体定位及结构、遗传特征。遗传特征。v了解:小鼠了解:小鼠H-2H-2基因复合体结构及其表达产物基因复合体结构及其表达产物和功能;和功能;HLAHLA在医学上的意义。在医学上的意义。第2页,共67页,编辑于2022年,星期三重点难点重点难点v重点:重点:MHCMHC的结
2、构和特点的结构和特点 MHC MHC的多态性的多态性 MHC MHC在免疫应答中的作用在免疫应答中的作用v难点:难点:MHCMHC与抗原肽的相互作用与抗原肽的相互作用 MHC MHC的多态性和多基因性的多态性和多基因性第3页,共67页,编辑于2022年,星期三主要内容主要内容v 概述概述v MHC MHC的结构及其多基因特性的结构及其多基因特性v MHC MHC的遗传学特点及其多态性的遗传学特点及其多态性v MHC MHC分子与抗原肽的相互作用分子与抗原肽的相互作用v MHC MHC的生物学功能的生物学功能v HLA HLA与临床医学与临床医学第4页,共67页,编辑于2022年,星期三概概 述
3、述1 1、这种排斥反应的本质是什么?、这种排斥反应的本质是什么?2 2、这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关?、这种排斥反应的发生是否与遗传背景有关?3 3、导致排斥反应发生的物质是什么?、导致排斥反应发生的物质是什么?第5页,共67页,编辑于2022年,星期三v 组织相容性抗原:组织相容性抗原:移植抗原移植排斥反应属于免疫反应,移植抗原移植排斥反应属于免疫反应,它是由细胞表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异它是由细胞表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同种抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。性的同种抗原称为移植抗原或组织相容性抗原。v 主要组织相容性抗原:主要组织相容性抗原:能
4、引起强而迅速排斥反应的抗原能引起强而迅速排斥反应的抗原被称为主要组织相容性抗原(被称为主要组织相容性抗原(MHAMHA)。)。v 次要组织相容性抗原:次要组织相容性抗原:能引起弱而慢的排斥反应的抗能引起弱而慢的排斥反应的抗原被称为次要组织相容性抗原(原被称为次要组织相容性抗原(mHA)mHA)。第6页,共67页,编辑于2022年,星期三MHCMHC复合体:复合体:是脊椎动物某一染色体上编码主要组是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原,控制细胞间相互识别,调节免疫应织相容性抗原,控制细胞间相互识别,调节免疫应答的一组具有高度多态性、含有多个基因座位,并答的一组具有高度多态性、含有多个基因座
5、位,并紧密连锁的基因群。紧密连锁的基因群。MHCMHC人类人类MHCMHC小鼠小鼠MHCMHC编码编码MHCMHC分子的基因组分子的基因组HLA复合体(第复合体(第Cs)编码的产物:编码的产物:HLA抗原(分子)抗原(分子)H-2复合体(第复合体(第17s)编码的产物编码的产物H-2H-2抗原抗原第7页,共67页,编辑于2022年,星期三种种MHC名称名称小鼠小鼠H2(histocompatibility system2)大鼠大鼠RT1(AgB)人类人类HLA(human leukocyte antigens)兔兔RLA(rabbit leukocyte antigens)豚鼠豚鼠GPLA(g
6、uinea pig leukocyte antigens)家猪家猪SLA(sus domesticus leukocyte antigens)猴猴RhLA(rhesus macaque leukocyte antigens)不同动物中的不同动物中的MHC名称名称第8页,共67页,编辑于2022年,星期三第一节第一节 MHCMHC的基因结构的基因结构 及其多基因特性及其多基因特性第9页,共67页,编辑于2022年,星期三v多基因性多基因性是指是指MHCMHC由多个位置相邻的基因座位由多个位置相邻的基因座位组成,编码产物具有相同或相似的功能组成,编码产物具有相同或相似的功能v 组成组成MHCMHC
7、的基因传统上分为的基因传统上分为MHC-MHC-、MHC-MHC-、MHC-MHC-类。类。v MHC-MHC-、MHC-MHC-类基因参与抗原提呈过程,类基因参与抗原提呈过程,T T细胞的激活与分化,直接参与特异性免疫应细胞的激活与分化,直接参与特异性免疫应答。答。MHC-MHC-类基因属于免疫功能相关基因,类基因属于免疫功能相关基因,主要参与调控固有免疫应答主要参与调控固有免疫应答第10页,共67页,编辑于2022年,星期三1.1.小鼠的小鼠的MHCMHC:H-2H-2复合体复合体一、经典的一、经典的MHC IMHC I类和类和IIII类基因类基因位于小鼠的第位于小鼠的第1717对染色体对
8、染色体;由由类、类、类、类、类基因组成类基因组成;类和类和类基因参与免疫应答的遗传调控类基因参与免疫应答的遗传调控;类基因编码补体成分和炎症相关的免疫分子类基因编码补体成分和炎症相关的免疫分子;通常所说为通常所说为MHCMHC类和类和MHCMHC类基因。类基因。第11页,共67页,编辑于2022年,星期三2 2、人的、人的MHCMHC(HLAHLA)基因结构)基因结构HLAHLA(human leukocyte antigen):human leukocyte antigen):最初在人的白细最初在人的白细胞上发现的。胞上发现的。HLAHLA:即人类白细胞抗原,是人的:即人类白细胞抗原,是人的
9、MHCMHC,位,位 于于第第6 6号染色体号染色体短臂上的一群紧密连锁的基因短臂上的一群紧密连锁的基因 群,其编码产物参与免疫应答和免疫调控。群,其编码产物参与免疫应答和免疫调控。一、经典的一、经典的MHC IMHC I类和类和IIII类基因类基因第12页,共67页,编辑于2022年,星期三第13页,共67页,编辑于2022年,星期三HLAHLA基因复合体位于人基因复合体位于人6p21.316p21.31,长,长3600bp3600bp,由,由224224个基因位点;个基因位点;由由HLA HLA 类、类、类、类、类基因组成;类基因组成;HLA-IHLA-I类基因集中在远离着丝点的一端,包括
10、类基因集中在远离着丝点的一端,包括B B、C C、A A三个座位(经典基因)三个座位(经典基因);HLAIIHLAII类基因在复合体中位于近着丝点一端,由类基因在复合体中位于近着丝点一端,由DPDP、DQDQ、DRDR三个亚区组成;三个亚区组成;HLAHLA类基因包括编码补体成分的基因和炎症相关基因。类基因包括编码补体成分的基因和炎症相关基因。2 2、人的、人的MHCMHC(HLAHLA)基因结构)基因结构第14页,共67页,编辑于2022年,星期三经典的经典的HLA HLA 类基因:类基因:HLA-AHLA-A、HLA-BHLA-B、HLA-CHLA-C三个三个基因座位,编码基因座位,编码H
11、LA-HLA-类分子,参与内源性抗原的类分子,参与内源性抗原的递呈和免疫调控。递呈和免疫调控。经典的经典的HLA IIHLA II类基因:类基因:HLA-DPHLA-DP、HLA-DQHLA-DQ、HLA-DRHLA-DR亚亚区,编码区,编码HLA-HLA-类分子,参与外源性抗原的递呈和免类分子,参与外源性抗原的递呈和免疫调控。疫调控。第15页,共67页,编辑于2022年,星期三二、经典二、经典类和类和类基因的表达产物类基因的表达产物-HLA-HLA分子分子vI I型分子:分布最为广泛,存在于体内所有有核细胞的表型分子:分布最为广泛,存在于体内所有有核细胞的表面。只有少数特殊种类不表达,例如神
12、经细胞和成熟的红面。只有少数特殊种类不表达,例如神经细胞和成熟的红细胞。细胞。vIIII型分子:它的分布不如型分子:它的分布不如I I类分子分布广泛,主要表达在类分子分布广泛,主要表达在某些免疫细胞表面,如某些免疫细胞表面,如B B细胞、单核细胞、树突状细胞、细胞、单核细胞、树突状细胞、活化的活化的T T细胞等。细胞等。(一)(一)HLAHLA抗原的组织分布抗原的组织分布第16页,共67页,编辑于2022年,星期三(二)(二)HLAHLA分子的结构分子的结构第17页,共67页,编辑于2022年,星期三1.MHCI分子的基本结构分子的基本结构 由由a a、两两条条多多肽肽链链组组成成;链链为为重
13、重链链,链链为轻链,又称为为轻链,又称为2 2微球蛋白。微球蛋白。同抗原肽结合同抗原肽结合同同T T细胞表面的细胞表面的CD8CD8结合结合信号传导信号传导第18页,共67页,编辑于2022年,星期三u肽槽由肽槽由 1和和 2两个结构域组成;两个结构域组成;u肽槽的两端成封闭状;肽槽的两端成封闭状;u肽槽内一般有较浅的凹槽,接纳抗原肽的残基侧链。肽槽内一般有较浅的凹槽,接纳抗原肽的残基侧链。u只能接纳只能接纳911氨基酸残基的抗原肽;氨基酸残基的抗原肽;抗原结合槽(抗原结合槽(Peptide-binding cleft Peptide-binding cleft)第19页,共67页,编辑于20
14、22年,星期三9-11第20页,共67页,编辑于2022年,星期三第21页,共67页,编辑于2022年,星期三2.MHC-II类分子的基本结构类分子的基本结构 由由链和链和链组成的异源二聚体。链组成的异源二聚体。同抗原肽结合同抗原肽结合同同T T细胞表面细胞表面CD4CD4结合结合参与信号参与信号传导传导第22页,共67页,编辑于2022年,星期三抗原结合槽(抗原结合槽(Peptide-binding cleft)1 和和1结构域组成的肽结合区;结构域组成的肽结合区;结合、递呈外源性抗原肽给结合、递呈外源性抗原肽给CD4+T细胞;细胞;由由2个个螺旋和螺旋和8个个片层组成;片层组成;两端呈开放
15、结构;两端呈开放结构;容纳容纳1030个氨基酸残基组成的多肽个氨基酸残基组成的多肽(多为多为13-18肽)。肽)。多态性区:决定多态性区:决定MHC类分子多态性的主要部(类分子多态性的主要部(1)。)。第23页,共67页,编辑于2022年,星期三u肽槽由肽槽由 和和 链的链的 1和和 1结构域组成;结构域组成;u肽槽两端成敞开状;肽槽两端成敞开状;u肽槽中的凹槽相对较深,接纳抗原肽的残基侧链。肽槽中的凹槽相对较深,接纳抗原肽的残基侧链。u所接纳的抗原多为所接纳的抗原多为13-18肽;肽;抗原结合槽(抗原结合槽(Peptide-binding cleftPeptide-binding cleft
16、)第24页,共67页,编辑于2022年,星期三第25页,共67页,编辑于2022年,星期三第26页,共67页,编辑于2022年,星期三第27页,共67页,编辑于2022年,星期三 HLA IHLA I类和类和IIII类抗原的结构、组织分布和功能特点类抗原的结构、组织分布和功能特点类别类别分子结分子结构构肽结合肽结合结构域结构域表达特表达特点点组织分组织分布布功能功能 I类类A、B、C链链2m 1+2共显性共显性所有有所有有核细胞核细胞表面表面识别提识别提呈内源呈内源性抗原性抗原等等 II类类DR、DQ、DP链链链链1+1共显性共显性APC,活化的活化的T细胞细胞识别提识别提呈外源呈外源性抗原性
17、抗原等等第28页,共67页,编辑于2022年,星期三 MHC-分子与分子与MHC-分子的肽槽比较分子的肽槽比较 MHC-分子的肽槽分子的肽槽 MHC-分子的肽槽分子的肽槽组成组成 1、2结构域结构域 1、1结构域结构域形状形状 两端呈封闭状两端呈封闭状 两端呈敞开状两端呈敞开状接纳氨基酸接纳氨基酸残基数残基数 9-11个个 13-18个个肽槽内凹槽数肽槽内凹槽数 56个,较浅。个,较浅。4个,较深。个,较深。第29页,共67页,编辑于2022年,星期三二、免疫功能相关基因二、免疫功能相关基因第30页,共67页,编辑于2022年,星期三v(一一)血清补体成分编码基因血清补体成分编码基因表达的产物
18、为表达的产物为C4C4、B B因子和因子和C2C2等补体成分。等补体成分。v(二二)炎症相关基因炎症相关基因v(三三)非经典非经典类基因类基因:包括包括HLA-EHLA-E、HLA-FHLA-F、HLA-GHLA-G等。等。v(四四)抗原加工提呈相关基因抗原加工提呈相关基因 1 1蛋白酶体亚单位(蛋白酶体亚单位(PSMBPSMB)基因:)基因:2 2抗原加工相关转运物(抗原加工相关转运物(TAPTAP)基因:)基因:3 3HLA-DMHLA-DM基因:基因:4 4HLA-DOHLA-DO基因:基因:第31页,共67页,编辑于2022年,星期三第32页,共67页,编辑于2022年,星期三第二节第
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