免疫学第八章主要组织相容性抗原ppt课件
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《免疫学》主要组织相容性抗原 ppt课件
河南工业大学生物工程学院生物技术系
2
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二、人类 HLA复合 体
HLA复合体：第六号染色体, 100余个基因座位，按其产物的 结构、分布与功能分为三群。
1．HLA-I类基因
* 经典I类基因：包括HLA-A、-B、-C，其编码的抗原参与递呈 内源性抗原。
*2非．经HL典AI-类II类基基因因:包括HLA-E、-G、-F,其生物学功能尚不清楚。
（anchor residue）。
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２．参与T细胞限制性识别
３．MHC分子的其他生物学作用 * 参与T细胞在胸腺的发育 * 诱导同种移植排斥反应 * 参与对免疫应答的遗传控制
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医学的关系
(一) HLA与疾病的相关性 (三) HLA与同种器官移植
携带某一HLA型别的个 * 供、受者间组织相容性主 体对特定疾病表现为易 要取决于HLA型别相合程 感性或抗性的现象。 度。
第八章 主要组织相容性抗原
一、基本概念
* 组织相容性抗原/移植抗原：引起排斥反应的抗原，代表个体特异性的抗原。 * 主要组织相容性抗原：引起快而强排斥反应的组织相容性抗原。
* 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)：
染色体上的一组紧密连锁的基因群，其编码产物参与抗原提呈、制约细胞间 相互作用及诱导免疫应答。
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* 人类MHC → HLA复合体 → 编码HLA抗原; * 小鼠MHC → H-2复合体 → 编码H-2抗原;
概念区分： MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原
兽医免疫学《主要组织相容性复合体》课件
（二）胞质溶胶途径（MHC-I类分子途径）
内源性抗原（如病毒抗原、肿瘤抗原） （胞质）↓被蛋白酶体酶解
抗原肽（含8-11个AA） ↓经TAP（抗原加工关联转运体）转运至内质网形成
抗原肽-MHC-I类分子复合物 ↓转运至靶细胞表面
提呈给CD8+T细胞识别
（
三 ）
（
MHC- II
溶
酶
体
途 径
类 分 子
经过阳性选择后的胸腺细胞如识别结合DC 或Mφ细胞表面表达的自身抗原与MHC分子复合 物，即发生自身耐受（self tolerance）而停止 发育或凋亡，而不结合的胸腺细胞继续发育为识 别外来抗原的CD4+CD8-或CD4-CD8+单阳性细胞， 迁移到外周血液中去。
如图
（二）MHC对免疫应答的遗传控制
MHC-Ⅱ类分子仅表达于专职抗原提呈 细胞（Ｂ细胞，单核-巨噬细胞，树突状细 胞）以及活化的Ｔ细胞和胸腺上皮细胞等表 面。
2.MHC-Ⅰ类分子的结构
MHC-Ⅰ类分子属于糖蛋白，由一条重链和 一条轻链以非共价键连接而成。具多态性 的重链也称为恒定链，其胞外段包括α１、 α２与α３结构域，其中α１和α２结构域共 同构成抗原肽结合槽；轻链即β2-微球蛋 白，由非MHC 基因所编码，与重链的α３ 同属免疫球蛋白超家族。
肽结合区 ➢α1和α2组成的抗原肽结合槽 ➢2个反向螺旋和8个反向平行β片层组成的槽状结 构 ➢两端封闭，容纳8～11aa的抗原肽 ➢多态性区
3.MHC-Ⅱ类分子的结构
MHC -Ⅱ类分子是由α、β两条肽链通过结合紧密的 非共价键连接组成的异源双体。
α、β链各有2个结构域α1、α2及β1、β2。每个结 构域约含90个氨基酸残基，除α1区外，α2、β1、β2
主要组织相容性抗原抗体
抗原肽/MHC-I类分子复合物
↓转运至APC表面 递呈给CD8+T细胞识别
（
三 ）
（
MHC- II
溶
酶
体
途 径
类 分 子
途
径
）
外源性抗原
（内质网中）
新合成MHC-II类分子
↓
+
恒定链（Ii）
吞噬小体
（抗原结合槽为Ii所占据）
↓
吞噬溶酶体
↓ （与吞噬溶酶体融合）
↓（蛋白酶作用）
Ii被降解并暴露
形成10-17 A的抗原肽 MHC-II类分子抗原结合凹槽
主要组织相容性复合体
Major Histocompatibility Complex (MHC)
☆ MHC 分子的概述和分类 ☆ MHC 分子的结构和分布 ☆ MHC 的生物合成和提呈抗原 ☆ MHC 分子的功能
一 MHC的概述和分类
概述：主要组织相容性复合体(Major
Histocompatibility Complex ，MHC)为一基因 群（gene complex)，其编码的产物称为 MHC分子或MHC抗原，是移植排斥反应的主 要决定簇，在组织相容性的决定中起着主要 作用。
• 抗体的分布：
1）血清（主要） 2）组织液及外分泌液
免疫球蛋白的分子结构
一、免疫球蛋白的基本结构
N端
可 VL 变 区
VH
CH1 CL
VH VL
CH1
CL Fab段
恒 定 区
铰 链 区
F 段 CH2 CH2
C
CH3 CH3
C端
1、重链和轻链
重链可分为μ、γ、α、δ、ε链；轻链可分为κ、λ型。
↓转运至APC表面 递呈给CD8+T细胞识别
（
三 ）
（
MHC- II
溶
酶
体
途 径
类 分 子
途
径
）
外源性抗原
（内质网中）
新合成MHC-II类分子
↓
+
恒定链（Ii）
吞噬小体
（抗原结合槽为Ii所占据）
↓
吞噬溶酶体
↓ （与吞噬溶酶体融合）
↓（蛋白酶作用）
Ii被降解并暴露
形成10-17 A的抗原肽 MHC-II类分子抗原结合凹槽
主要组织相容性复合体
Major Histocompatibility Complex (MHC)
☆ MHC 分子的概述和分类 ☆ MHC 分子的结构和分布 ☆ MHC 的生物合成和提呈抗原 ☆ MHC 分子的功能
一 MHC的概述和分类
概述：主要组织相容性复合体(Major
Histocompatibility Complex ，MHC)为一基因 群（gene complex)，其编码的产物称为 MHC分子或MHC抗原，是移植排斥反应的主 要决定簇，在组织相容性的决定中起着主要 作用。
• 抗体的分布：
1）血清（主要） 2）组织液及外分泌液
免疫球蛋白的分子结构
一、免疫球蛋白的基本结构
N端
可 VL 变 区
VH
CH1 CL
VH VL
CH1
CL Fab段
恒 定 区
铰 链 区
F 段 CH2 CH2
C
CH3 CH3
C端
1、重链和轻链
重链可分为μ、γ、α、δ、ε链；轻链可分为κ、λ型。
主要组织相容性复合体MHC及其编码分子医学免疫学课件
MHC Ⅰ分子结合多肽的分型
｛一，平直〔flat) 或者无特征型〔featureless) 二，过度膨出型〔buldged〕 三，特征型〔featured〕
｛ 一，自限型 二，非自限型
xxY/V/I/FxxV/I/L/ExT/V/L/S/NxxD/Ex
抗原肽和MHC分子相互 作用的特点
“受体〞 配体
免疫无关基因：如位于 Ⅲ 类基因区、参与类固醇合成的21羟化酶 基因(CYP21)，以及一批无产物表达的假基因。 这些集中反映了HLA基因复合体构成上的多基因特性。
MHC (HLA)的遗传特点
一，单倍型遗传〔genetic haplotype):指一条染色体上HLA各位点基因紧密连锁 组成基因单位。
第二节 MHC的多态性
一、多态性的根本概念
多态性(polymorphism)指一个基因座 位上存在多个等位基因(allele)。对某一个 基因座位，一个个体最多只能有两个等 位基因，分别出现在来自父母方的同源 染色体上。因而MHC多态性是一个群体 概念，指群体中不同个体在等位基因拥 有状态上存在差异。
内容
一， MHC定义 二，MHC结构及特性 三，MHC〔HLA)分子结构 四，MHC (HLA)生物学意义
MHC基因的发现主要得益于近交系小鼠〔inbred mice 〕及同类系小鼠〔congenic mice〕的出现，以及藉不 同近交系小鼠进行皮肤移植和肿瘤移植的排斥实验。
1980
Jean Dausset France
抗原肽和MHC分子相互作 用的分子根底
分析从HLA分子抗原结合槽中洗脱下来的 各种天然抗原肽的一级结构，发现这些抗原肽往 往带有两个或两个以上和MHC分子凹槽相结合 的特定部位，称锚定位，该位置的氨基酸残基称 为锚定残基(anchor residue)。
医学免疫学-第八章 主要组织相容性复合体
HLA基因遗传的连锁不平衡，导致不同人种、民族或不同地 域的人群的HLA单元型基因表达特点不同。 如：中国人和日本人中A1极少；白种人极多；黑种人独具 AW43，却无A11及B27。
40
（二）单体型和连锁不平衡
连锁不平衡：
• 基因频率：群体中某一特定等位基因在该基因座中所有等 位基因总数中所占的比率。
抗原入侵和反应性和易感性的差异。这一现象的群 体效应就是赋予物种强大的应变能力，使之能够应 付外界的多变的环境条件和病原体的入侵，而这也 是长期自然选择的结果。
• 利用MHC遗传的特性可以进行人类学研究。 • 同时也为器官移植中寻找匹配的HLA供体带来困难。
42
HLA多态性的意义
Example:如果 MHC X 是人群中唯一的 MHC分子
• 位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为 等位基因（allele）。 • 对于某一个基因座位，一个个体最多只能有两个 等位基因，分别出现在来自父母方的同源染色体上。
31
等位基因（allele）和多态性 (polymorphism )
甲 （6#）
A1
A2
乙 （6#）
A5
A10
B8
B35
B40
B16
（二）抗原加工提呈相关基因
类型 蛋白酶体亚单位 TAP基因 TAP相关蛋白基因
HLA-DM
HLA-DO
功能 内源性Ag降解加工 抗原转运 HLAⅠ类分子组装
参与加工外源性Ag，协助其与 HLA-Ⅱ类分子结合 负调节HLA-DM
27
（三）非经典Ⅰ类基因
1. HLA-E基因 • 在羊膜和滋养层细胞表面高表达，NK细胞CD94/NKG2家
38
（二）单体型和连锁不平衡
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（二）单体型和连锁不平衡
连锁不平衡：
• 基因频率：群体中某一特定等位基因在该基因座中所有等 位基因总数中所占的比率。
抗原入侵和反应性和易感性的差异。这一现象的群 体效应就是赋予物种强大的应变能力，使之能够应 付外界的多变的环境条件和病原体的入侵，而这也 是长期自然选择的结果。
• 利用MHC遗传的特性可以进行人类学研究。 • 同时也为器官移植中寻找匹配的HLA供体带来困难。
42
HLA多态性的意义
Example:如果 MHC X 是人群中唯一的 MHC分子
• 位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为 等位基因（allele）。 • 对于某一个基因座位，一个个体最多只能有两个 等位基因，分别出现在来自父母方的同源染色体上。
31
等位基因（allele）和多态性 (polymorphism )
甲 （6#）
A1
A2
乙 （6#）
A5
A10
B8
B35
B40
B16
（二）抗原加工提呈相关基因
类型 蛋白酶体亚单位 TAP基因 TAP相关蛋白基因
HLA-DM
HLA-DO
功能 内源性Ag降解加工 抗原转运 HLAⅠ类分子组装
参与加工外源性Ag，协助其与 HLA-Ⅱ类分子结合 负调节HLA-DM
27
（三）非经典Ⅰ类基因
1. HLA-E基因 • 在羊膜和滋养层细胞表面高表达，NK细胞CD94/NKG2家
38
（二）单体型和连锁不平衡
主要组织相容性抗原
是编码小鼠主要组织相容性抗原（H-2抗原）的一组紧密连锁 的基因群。 位于小鼠17号染色体上。
人类白细胞抗原 （human leukocyte antigen，HLA）
是用抗体在人类白细胞表面鉴定出的主要组织相容性抗原。
HLA复合体（human leukocyte antigen complex）
是编码人类主要组织相容性抗原HLA的一组紧密连锁的基因 群。 位于人类第6号染色体上。
3、HLA Ⅲ 类基因
位于类和类基因区之间
补体（C2、C4、Bf）的基因 细胞因子（TNF-α、LT）基因 热休克蛋白70（heat shock protein 70，HSP70）基因 HLA Ⅲ类基因及非经典Ⅰ类和Ⅱ类基因统称为免疫应答相关基因。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
二、小鼠H-2复合体
定器官移植排斥反应的抗原。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen） 是能构引起迅速而强烈的移植排斥反应的组织相容
性抗原。
次要组织相容性抗原 （minor histocompatibility antigen） 是能构引起缓慢而较弱的移植排斥反应的组织相容 性抗原。
《免疫学》Байду номын сангаас—第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
概述
20世纪40年代已确定，小鼠近交系之间皮肤移植物的排斥由分布在 不同染色体上的多个基因决定。其中第17染色体上的H-2基因是一基 因复合体，它在组织不相容引起的排斥中起主要作用，故称其为主 要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）。
人类白细胞抗原 （human leukocyte antigen，HLA）
是用抗体在人类白细胞表面鉴定出的主要组织相容性抗原。
HLA复合体（human leukocyte antigen complex）
是编码人类主要组织相容性抗原HLA的一组紧密连锁的基因 群。 位于人类第6号染色体上。
3、HLA Ⅲ 类基因
位于类和类基因区之间
补体（C2、C4、Bf）的基因 细胞因子（TNF-α、LT）基因 热休克蛋白70（heat shock protein 70，HSP70）基因 HLA Ⅲ类基因及非经典Ⅰ类和Ⅱ类基因统称为免疫应答相关基因。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
二、小鼠H-2复合体
定器官移植排斥反应的抗原。
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
主要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen） 是能构引起迅速而强烈的移植排斥反应的组织相容
性抗原。
次要组织相容性抗原 （minor histocompatibility antigen） 是能构引起缓慢而较弱的移植排斥反应的组织相容 性抗原。
《免疫学》Байду номын сангаас—第八章 主要组织相容性抗原
主要和次要组织相容性抗原
《免疫学》——第八章 主要组织相容性抗原
概述
20世纪40年代已确定，小鼠近交系之间皮肤移植物的排斥由分布在 不同染色体上的多个基因决定。其中第17染色体上的H-2基因是一基 因复合体，它在组织不相容引起的排斥中起主要作用，故称其为主 要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）。
医学免疫学-8(MHC)
42
1、HLAⅠ类抗原分子
43
2、HLA-Ⅱ抗原分子
44
MHC-I类分子结ss I Variability
47
抗原肽和MHC分子相互作用的分子基础
• 酸洗脱抗原肽 • 锚定残基（anchor residue) • 共同基序(consensus motif)
35
2、 HLA基因的多态性
• 高度的多态性（polymorphism) 是HLA系统的一 个最重要的特点
• 等位基因（allele): 染色体同一基因座位的DNA序 列在人群中存在许多变异体
• 多态性：一个基因座位在群体中存在多个等位基因， 是群体概念
36
目前已知的HLA等位基因数量(3041)
第八讲
主要组织相容性复合体 及其编码分子
Major Histocompatibility complex
The laws of transplantation
2
主要组织相容性复合体
• 移植排斥现象： 主要组织相容性抗原 （MHS） • 移植抗原＝组织相容性抗原
次要组织相容性抗原（mHS）
• 主要组织相容性复合体 complex, MHC) (Major Histocompatibility
21
㈢免疫功能相关基因
2、抗原加工提呈相关基因
抗原加工相关转运物 (Transporter associated with antigen peptide,TAP) 基因——TAP1和TAP2两个座位
TAP参与内源性抗原肽的转运，使抗原肽从胞浆中进入内质 网腔
22
㈢、免疫功能相关基因
2、抗原加工提呈相关基因
（1）、限制群体中HLA单元型的多样性，给器官移 植时寻找HLA相容体提供机会 （2）、HLA——特异性和强度不同的免疫应答—— 疾病的易感性和反应性不同
医学免疫学 第八章 MHC讲义PPT课件
近年来新发现两种蛋白参与 MHCⅠ类分子对细胞内 抗原的提呈，即巨大多功能蛋白酶体（或称低相对 分子量多肽LMP)和抗原肽转运物(TAP)。
这两种蛋白的编码基因均位于 MHCⅡ类基因区。 LMP存在于胞浆中，由许多低分子蛋白聚合而成，具有 蛋白水解酶的性质，能参与各种蛋白质的降解。LMP分 子团中有多个催化位点，可使同一基质蛋白同步产生 多种适合MHCⅠ类分子结合的肽段。 TAP是存在于内质网上的异源性二聚体，其功能是将胞 浆中LMP加工过的抗原片段转运至内质网，并在内质网 腔中组装免疫原性多肽—MHCⅠ类分子复合体。 LMP及TAP均具多态性，在不同个体中LMP蛋白结合催化 水解蛋白的部位不同，产生的肽段及抗原决定簇亦不 同。因此，不同个体的MHCⅠ类分子对同一抗原提呈的 抗原片段可不同，从而使不同机体对同一抗原的免疫 应答可表现出个体差异，或产生免疫应答，或产生免 疫耐受，或有自身免疫倾向，或表现出MHC相关疾病。
补体 细胞因子
BC
AⅢ类位点Ⅰ类位点源自图2人类MHC（HLA）基因结构示意图
第三节 HLA分子结构与功能
一.HLAⅠ类分子的分布、结构和功能 HLAⅠ类分子是由经典HLAⅠ类基因（HLA-A、B、
C）编码的分子产物，也称Ⅰ类抗原，广泛分布 于体内各种有核细胞膜表面，以及血小板和网织 红细胞，成熟红细胞一般不表达Ⅰ类分子。 不同的组织细胞表达Ⅰ类分子的情况不同，其中 淋巴细胞表面表达的Ⅰ类抗原密度最大，其次是 肾、肝脏及心脏，神经组织和成熟的滋养细胞很 少表达Ⅰ类分子。Ⅰ类分子除以膜结合形式存在 以外，也以可溶形式出现在血清、初乳和尿液等 体液内。
3.Ⅲ类基因： 位于 HLA 基因复合体的中
部，主要包括免疫相关基因。 编码补体 C4、 C2、 B 因子、肿瘤坏死因子 （ TNF 、 TNF ） 、 热 休 克 蛋 白 (heat shock protein70 、 HSP70) 以及免疫非相 关基因——类固醇21羟化酶基因等。
这两种蛋白的编码基因均位于 MHCⅡ类基因区。 LMP存在于胞浆中，由许多低分子蛋白聚合而成，具有 蛋白水解酶的性质，能参与各种蛋白质的降解。LMP分 子团中有多个催化位点，可使同一基质蛋白同步产生 多种适合MHCⅠ类分子结合的肽段。 TAP是存在于内质网上的异源性二聚体，其功能是将胞 浆中LMP加工过的抗原片段转运至内质网，并在内质网 腔中组装免疫原性多肽—MHCⅠ类分子复合体。 LMP及TAP均具多态性，在不同个体中LMP蛋白结合催化 水解蛋白的部位不同，产生的肽段及抗原决定簇亦不 同。因此，不同个体的MHCⅠ类分子对同一抗原提呈的 抗原片段可不同，从而使不同机体对同一抗原的免疫 应答可表现出个体差异，或产生免疫应答，或产生免 疫耐受，或有自身免疫倾向，或表现出MHC相关疾病。
补体 细胞因子
BC
AⅢ类位点Ⅰ类位点源自图2人类MHC（HLA）基因结构示意图
第三节 HLA分子结构与功能
一.HLAⅠ类分子的分布、结构和功能 HLAⅠ类分子是由经典HLAⅠ类基因（HLA-A、B、
C）编码的分子产物，也称Ⅰ类抗原，广泛分布 于体内各种有核细胞膜表面，以及血小板和网织 红细胞，成熟红细胞一般不表达Ⅰ类分子。 不同的组织细胞表达Ⅰ类分子的情况不同，其中 淋巴细胞表面表达的Ⅰ类抗原密度最大，其次是 肾、肝脏及心脏，神经组织和成熟的滋养细胞很 少表达Ⅰ类分子。Ⅰ类分子除以膜结合形式存在 以外，也以可溶形式出现在血清、初乳和尿液等 体液内。
3.Ⅲ类基因： 位于 HLA 基因复合体的中
部，主要包括免疫相关基因。 编码补体 C4、 C2、 B 因子、肿瘤坏死因子 （ TNF 、 TNF ） 、 热 休 克 蛋 白 (heat shock protein70 、 HSP70) 以及免疫非相 关基因——类固醇21羟化酶基因等。
医学免疫学课件：主要组织相容性抗原
Example: If MHC X was the only type of MHC molecule
Pathogen that evades MHC X
MHC XX
Survival of individual threatened
Population threatened with extinction
4、主要组织相容性复合体 major histocompatibility complex MHC 即编码主要组织相容抗原的基因，是位于哺
乳动物某一染色体上的一组紧密连锁的基因群。 * 小鼠MHC → H-2复合体→编码H-2抗原; * 人类MHC → HLA复合体（基因）→编码 HLA分子（抗原）;
Data from /HIG/index.html July 2014
MHC多态性的意义
利于群体适应复杂多变的环境及应 付各种病原体的侵袭，从而维持种 群的生存;
实现对机体免疫应答的遗传控制;
可用于个体识别，但不利于寻找同 种移植物供者。
HLA单元型遗传：以单元型作为遗传基本单位， 将MHC遗传信息由亲代遗传给子代。
意义：可用于选择移植供者和亲子鉴定。
连锁不平衡（linkage disequilibrium）：群体 中各HLA等位基因非随机地组成单元型的现象。
主主要要内容内 容
• 概述 • 人类MHC-HLA复合体 • HLA抗原系统 • MHC的功能 • HLA与医学的关系
upon genotype
Population survives
MHC多态性的意义
利于群体适应复杂的环境改变，从 而维持种群的生存;
实现对机体免疫应答的遗传控制;
可用于个体识别，但不利于寻找同 种移植物供者。
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• ２．参与T细胞限制性识别 • ３．MHC分子的其他生物学作用 • * 参与T细胞在胸腺的发育 • * 诱导同种移植排斥反应 • * 参与对免疫应答的遗传控制
五、HLA与医学的关系
(一) HLA与疾病的相关性 • * 携带某一HLA型别的个体对特定疾病表
现为易感性或抗性的现象。(例如：携带 HLA-B27者易患强直性脊柱炎)。
• Ⅰ类和Ⅱ类基因参与 免疫应答的遗传调控
• Ⅲ类基因编码补体成 分和炎症相关的免疫 分子
河南工业大学生物工程学院生物技术系
* 人类MHC → HLA复合体 → 编码HLA抗原; * 小鼠MHC → H-2复合体 → 编码H-2抗原;
概念区分： MHC、H-2复合体、HLA复合体------基因 MHC分子、H-2分子、HLA分子------抗原
* 共显性遗传：位于两条染色体上的等位基因 均为显性基因;
* 多基因性：指HLA具有众多紧密连锁的基因 座位。
3. MHC多态性的意义
* 利于群体适应复杂多变的环境及应付各种病 原体的侵袭，从而维持种群的生存;
* 实现对机体免疫应答的遗传控制;
* 可用于个体识别，但不利于寻找同种移植物 供者。
（二）单元型遗传和连锁不平衡
* 由HLA基因编码的α链和β链组成,胞外段 分为α1、α2、β1、β2结构域。
(1)肽结合区: 由α1、β1结构域组成，为与 抗原多肽结合部位, 属多态性区域；
(2)Ig样区: 由α2、β2结构域组成，与Th细胞 表面CD4分子结合的部位,属非多态性区域；
(3) 跨膜区：固定MHC-II类分子于膜上；
1. 主要组织相容性抗原基本概念 2. 人类 HLA复合体 3. MHC的遗传学特点 4. MHC分子的分布、结构与功能
难点：
1. 人类 HLA复合体 2. MHC的遗传学特点
一、基本概念
* 组织相容性抗原/移植抗原：引起排斥反应 的抗原，代表个体特异性的抗原。
* 主要组织相容性抗原：引起快而强排斥反应 的组织相容性抗原。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （三）MHC分子的功能 １．参与抗原提呈
MHC分子的抗原结合凹槽选择性结合抗 原肽
→形成MHC分子-抗原肽复合物 →以MHC限制性的方式供T细胞识别 →启动特异性免疫应答。
• 抗原肽和MHC分子相互作用的分子基础是 锚着残基
• 在抗原肽-MHC分子复合物中，抗原肽的 两个或两个以上专司和MHC分子结合的氨 基酸残基称为锚着残基（anchor residue）。
* 主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)：位于哺乳动物某一染色体上的 一组紧密连锁的基因群，其编码产物参与 抗原提呈、制约细胞间相互作用及诱导免 疫应答。
小鼠的MHC：H-2复合体
• 位于小鼠的第17对染 色体
• 由Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类 基因组成
• 由α1和α2结构域组成的肽结合区 • 结合、递呈内源性抗原肽给CD8+T细胞 • 由2个α螺旋和8个β片层组成 • 两端呈封闭状态 • 容纳8～11个氨基酸残基组成的抗原肽 • 多态性区：决定HLAⅠ类分子多态性的主要
部位
河南工业大学生物工程学院生物技术系
（二）MHC-II类分子
1．分子结构
• α1 和β1结构域组成的肽结合区 • 结合、递呈外源性抗原肽给CD4+T细胞 • 由2个α螺旋和8个β片层组成 • 两端呈开放结构 • 容纳10～30个氨基酸残基组成的多肽 • 多态性区：决定HLA Ⅱ类分子多态性的主
要部位（β1）
河南工业大学生物工程学院生物技术系
河南工业大学生物工程学院生物技术系
• (3)跨膜区：固定MHC-I类分子于膜上；
(4)胞浆区：参与胞内信号传递；
(5)２m：维持MHC-I类分子空间构型的稳定 性。
2．组织分布：广泛分布于各种有核细胞及血 小板表面。
α2
α1
α3
α2
α1
α3
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抗原结合槽（antigen binding cleft)
• １．单元型(haplotype)：连锁于同一染色 体片段上的若干基因座位上的等位基因组 成。
• ２．HLA单元型遗传：以单元型作为遗传基 本单位，将MHC遗传信息由亲代遗传给子 代。
• ３．单元型的意义：可用于选择移植供者 和亲子鉴定。
• ４．连锁不平衡（linkage disequilibrium）： 群体中各HLA等位基因非随机地组成单元型 的现象。已发现，某些等位基因比其他等 位更多或更少地连锁在一起。
(4)胞浆区：参与胞内信号传递。
2．组织分布
* 主要表达在专职APC（如DC、单核/巨噬 细胞、B细胞）、激活T细胞表面和胸腺上 皮细胞。
* 可溶性HLA抗原：血清、尿液、唾液、精 液、乳汁等体液中存在可溶性HLA。
河南工业大学生物工程学院生物技术系
α1
β1
α2
β2
抗原结合槽（antigen binding cleft)
(二) HLA抗原表达异常与疾病 * 多种肿瘤细胞HLA-I类抗原表达减少或缺失； * 自身免疫病的靶细胞异常表达HLA-II类抗原。
第八章 主要组织相容性抗原
授课时间：
两个学时
目的与要求：
1．掌握MHC的基本概念 2．了解小鼠H-2基因复合体结构及其表达产物和功能 3．熟悉①人类MHC（ HLA）复合体定位及结构、遗传特征 4．掌握HLA抗原分子结构及其组织分布 5．掌握MHC的生物学功能 6．了解HLA在医学上的意义
重点：
三、MHC的遗传学特点
• MHC的遗传学特点有高度多态性、单元型 遗传和连锁不平衡等三大特点。
（一）MHC多态性 １． MHC多态性：指在随机婚配的群体中，
同一基因座位可能存在两个以上等位基因 是一个群体概念
２．形成MHC多态性的分子机制
* 复等位基因：群体中，位于同一基因座位上 有2个及2个以上不同的基因;
四、MHC分子的分布、结构与功能
（一）MHC-I类分子 1．分子结构
由重链(α链，由HLA基因编码)和轻链(β2m， 由非•HLA基因编码)组成, α链为跨膜结构， 其胞外段有α1、α2、α3结构域。
• (1)肽结合区: 为与抗原多肽结合部位, 属多 态性区域，包括α1、α2结构域；
• (2)Ig样区: 与CTL表面CD8分子结合的部位, 属非多态性区域，即α3结构域；