博士后研究报告(出站)

分类号密级

U D C 编号

南方医科大学

博士后研究工作报告

结构及功能性鉴定与类风湿关节炎相关的二型胶原蛋白特异性、

HLA-DRB1*0405 限制型T 细胞表位

Functional and Structural Characterization of an

HLA-DRB1*0405-restricted T cell Epitope from Type II Collagen Relevant to

Rheumatoid Arthritis

张娜茹

工作完成日期2017年7 月至2019 年12 月

报告提交日期2020 年1 月

南方医科大学（广东）

2020 年1 月

结构及功能性鉴定与类风湿关节炎相关的二型胶原蛋白特异性、

HLA-DRB1*0405 限制型T 细胞表位

Functional and Structural Characterization of an HLA-DRB1*0405-restricted T cell Epitope from Type II Collagen Relevant to Rheumatoid Arthritis

博士后姓名：张云开

流动站（一级学科）名称：药理学

专业（二级学科）名称：抗炎免疫药理学

研究工作起始时间2017年7 月1 日

研究工作期满时间2019 年12 月31 日

南方医科大学人事部（广东）

2020 年1 月

内容摘要

类风湿关节炎（RA）是由T 细胞介导的与人类主要组织相容性复合物II 类分子（MHC II）密切相关的一种自身免疫性疾病。位于东亚地区的类风湿关节炎患者约30-40%携带HLA-DRB1*0405 等位基因。截至目前，二型胶原蛋白（CII）被认为是引发该疾病的主要自身抗原之一，然而该蛋白的T 细胞表位及它是如何与HLA-DRB1*0405 分子结合进而相互作用的尚未被科研工作者报道。通过多肽竞争结合实验，我们发现了一条来源于CII 的多肽hCII931-949 与HLA-DRB1*0405 分子具有很高的结合力,然而已被证实的HLA-DRB1*0401 分子的T 细胞表位hCII259-273 并不能结合HLA-DRB1*0405 分子。经过E266L 位点的氨基酸替换hCII259-273_E266L 与HLA-DRB1*0405 分子的结合力大幅度增强。我们进一步证实了hCII931-949 与HLA-DRB1*0405 分子的主要结合位点并得到了DRB1*0405-hCII931-949 的晶体结构。CII 特异性，HLA-DRB1*0405 分子限制型T 细胞表位的鉴定为类风湿关节炎疫苗的研发和临床应用奠定了科学基础。

关键词：类风湿关节炎，主要组织相容性复合物，HLA-DRB1*0405, 二型胶原蛋白，T 细胞表位，

Abstract

Rheumatoid arthritis is a T cell dependent autoimmune disease with a strong association with the major histocompatibility complex class II (MHC II) gene. Up to 30-40% of the East Asian RA patients possess HLA-DRB1*0405 allel which is associated with the disease. A joint protein that has been suggested to play a role in the onset of arthritis is type II collagen (CII) but it is so far unknown how the relevant peptide is bound and recognized when presented by HLA-DRB1*0405 allele. We have now identified how hCII931-949 peptide from human CII binds to the HLA-DRB1*0405 allele by competitive peptide binding assay and crystal structure. The DRB1*0405 molecule was found to bind the hCII931-949 peptide but with dramatically reduced affinity to the well identified HLA-DRB1*0401 T cell epitope hCII259-273. The E266L amino acid substitution at P4 pocket of the hCII259-273 peptide increased the binding affinity with HLA-DRB1*0405 molecule. The key residues that are important for HLA-DRB1*0405 binding were identified. Furthermore, we got the crystal structure of HLA-DRB1*0405 complexed with hCII931-949 peptide. The CII-specific, HLA-DRB1*0405 restricted T cell epitope identification might lay a scientific foundation for the RA vaccine development and clinical use.

Keywords: Rheumatoid arthritis; MHCII; HLA-DRB1*0405; type II collagen (CII);