MHC多聚体分子免疫学ppt优秀课件
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1996年Altman等人建立的MHC-抗原肽四聚体技术， 已成为特异、敏感的检测T细胞克隆的工具。
解决了TCR与其配体pMHC单体低亲合力结合的问题， 从而实现对带有特定表型TCR的T细胞的特异性染 色。
pMHC四聚体的应用已经证实在抗病毒、抗肿瘤研 究中具有重要的意义
pMHC I类分子四聚体结构示意图
贝纳塞拉夫 Baruj Benacerraf 美国 哈佛大学医学院 1920年--2011
1980年诺贝尔生理学医学奖授予Snell、Dausset和Benacerraf三位科学家，以表彰 他们在“调节免疫反应的细胞表面基因决定性结构方面的杰出研究工作。”
polymorphisms polymorphisms
分子免疫学 专题12
主要组织相容性复合物（MHC）、MHC类 似分子及其多聚体的应用
授课老师：翁秀芳
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，是介导移植排斥反应的主要 抗原。
惊人的体内抗原特异性T细胞增长速度，在LCMV感 染的3-5天，抗原特异性T细胞增倍的时间只需6-8 小时。
MHC/抗原肽四聚体制备过程示意图
MHC/抗原肽四聚体
pMHC四聚体与TCR的特异性结合
检测抗原特异性T细胞 分选抗原特异性T细胞克隆 刺激抗原特异性T细胞 调节抗原特异性T细胞
MHC四 聚体检 测抗原 特异性 T细胞
Virus HIV HIV HIV EBV EBV SIV LCMV
* 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;
1936年 Peter A.Gorer 用近交系小 鼠发现小鼠的移植排斥现象
同种同 型移植
同种异 型移植
决定移植排斥反应的基因：血细胞抗原2基因 H-2系统
斯内尔 George D. Snell 美国 杰克逊实验室 1903年--1996年
1963年，B.Benacerraf发现了免疫应答（Ir）基因，并 发现Ir基因与MHC紧密连锁。
贝纳塞拉夫 Baruj Benacerraf 美国 哈佛大学医学院 1920年—2011年
斯内尔 George D. Snell 美国 杰克逊实验室 1903年--1996年
多塞 Jean Dausset 法国 巴黎大学血液免疫实验室 1916年--2009
1948年证明了H-2基因复合体
1954年，J.Dausset 发现了人类的MHC— —HLA系统。
肾移植后出现的排斥反应
多塞 Jean Dausset 法国 巴黎大学血液免疫实验室 1916年—2009年
人白细胞表面的某种抗原
人类白细胞抗原 （human leukocyte antigen, HLA）
用领域？
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
检测抗原特异 性T细胞
pMHC与TCR结合后作用的双面性
特
特
异
异
性
性
抑
增
制Fra Baidu bibliotek
强
T细胞的双信号识别
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
抗肿瘤 抗感染
检测抗原特异 性T细胞
抗移植排斥 抗自身免疫
可溶性pMHC与TCR的亲和力低
MHC多聚体
抗原特异性T细胞检测 与调控的重要工具
1 1 2 2
Class II (HLA-DR)
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
T细胞与TCR的多样性
多样性机制 g
V 10
D 0
J 2
组合多样性 28
N序列插入
a d
7
2
2 4.3x103
b 70
0 61 1.4x103
52 2
13 20
5.5x103 3.0x107 5.5x103
TCR与pMHC特异 性结合的可能应
pMHC多聚体技术的出现为 TCR提供了高亲和力配体
1996年Altman等人建立了pMHC 四聚体技术
Science, 1996, 274(5284):94-96.
被引用次数：2368
1993年Porto等人建立了pMHC二聚体技术
PNAS,1993, 6671-6675
pMHC四聚体技术
pMHC单体： 每一个MHC分子与其相应限 制性的肽段结合，并具有 酶催化的生物化位点
pMHC四聚体： 4个生物素化的可溶性MHC抗原肽复合物单体与标记 的亲合素结合形成的复合 物
MHC 四聚体结构示意图
* pMHC单体： 每一个MHC分子与其相应限制性的肽段结合，并具有酶催化的生物化位点
* pMHC四聚体： 4个生物素化的可溶性MHC-抗原肽复合物单体与标记的亲合素结合形成的复合物
HLA 四聚体种类
HLA I类分子：HLA-A2, HLA-A11, HLA-A24, HLA-A28 ，HLA-B8, HLA-B27等
HLA II类分子：HLA-DR1, HLA-DR4, HLA-DQ 等
非经典MHC分子：HLA-E, HLA-F HLA-G,等
MHC类似分子：CD1d， MR1
Human Human
HLA-A2*0201 HLA-B8
BMLF1 BALF1
6 (PBMC) 44 (PBMC)
Monkey Mamu-A*01
Gag191-189
10.3 (PBMC)
Mouse
H-2Ld
NP118-126
56 (spleen)
MHC四聚体检测特异性T细胞的频率
通过四聚体测得的病毒感染的急性期与记忆期病毒 特异性CD8+T细胞是原先估计值的10倍
四聚体对特异性CTL的检测
Species Human Human Human
MHC
抗原肽
HLA-A2*0201 HLA-A2*0201 HLA-B*3501
Gag77-85 Pol476-484 Env77-85
特 异 CD8+T 细 胞频率(%)
0.8 (PBMC)
0.8 (PBMC)
2.7 (PBMC)
MHC 多态性
DP DM LMP/TAP DQ
DR
BC
A
1
HLA Class II 1452
HLA Class I
965 626
A BC 852
No of
No of
138 3 28 35107 DR DP DQ
HLA提呈抗原肽的多样性
Class I （HLA-A,B,C） 2 1
2m 3
解决了TCR与其配体pMHC单体低亲合力结合的问题， 从而实现对带有特定表型TCR的T细胞的特异性染 色。
pMHC四聚体的应用已经证实在抗病毒、抗肿瘤研 究中具有重要的意义
pMHC I类分子四聚体结构示意图
贝纳塞拉夫 Baruj Benacerraf 美国 哈佛大学医学院 1920年--2011
1980年诺贝尔生理学医学奖授予Snell、Dausset和Benacerraf三位科学家，以表彰 他们在“调节免疫反应的细胞表面基因决定性结构方面的杰出研究工作。”
polymorphisms polymorphisms
分子免疫学 专题12
主要组织相容性复合物（MHC）、MHC类 似分子及其多聚体的应用
授课老师：翁秀芳
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，是介导移植排斥反应的主要 抗原。
惊人的体内抗原特异性T细胞增长速度，在LCMV感 染的3-5天，抗原特异性T细胞增倍的时间只需6-8 小时。
MHC/抗原肽四聚体制备过程示意图
MHC/抗原肽四聚体
pMHC四聚体与TCR的特异性结合
检测抗原特异性T细胞 分选抗原特异性T细胞克隆 刺激抗原特异性T细胞 调节抗原特异性T细胞
MHC四 聚体检 测抗原 特异性 T细胞
Virus HIV HIV HIV EBV EBV SIV LCMV
* 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;
1936年 Peter A.Gorer 用近交系小 鼠发现小鼠的移植排斥现象
同种同 型移植
同种异 型移植
决定移植排斥反应的基因：血细胞抗原2基因 H-2系统
斯内尔 George D. Snell 美国 杰克逊实验室 1903年--1996年
1963年，B.Benacerraf发现了免疫应答（Ir）基因，并 发现Ir基因与MHC紧密连锁。
贝纳塞拉夫 Baruj Benacerraf 美国 哈佛大学医学院 1920年—2011年
斯内尔 George D. Snell 美国 杰克逊实验室 1903年--1996年
多塞 Jean Dausset 法国 巴黎大学血液免疫实验室 1916年--2009
1948年证明了H-2基因复合体
1954年，J.Dausset 发现了人类的MHC— —HLA系统。
肾移植后出现的排斥反应
多塞 Jean Dausset 法国 巴黎大学血液免疫实验室 1916年—2009年
人白细胞表面的某种抗原
人类白细胞抗原 （human leukocyte antigen, HLA）
用领域？
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
检测抗原特异 性T细胞
pMHC与TCR结合后作用的双面性
特
特
异
异
性
性
抑
增
制Fra Baidu bibliotek
强
T细胞的双信号识别
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
抗肿瘤 抗感染
检测抗原特异 性T细胞
抗移植排斥 抗自身免疫
可溶性pMHC与TCR的亲和力低
MHC多聚体
抗原特异性T细胞检测 与调控的重要工具
1 1 2 2
Class II (HLA-DR)
pMHC作为T细胞特异性的结合配体
T细胞与TCR的多样性
多样性机制 g
V 10
D 0
J 2
组合多样性 28
N序列插入
a d
7
2
2 4.3x103
b 70
0 61 1.4x103
52 2
13 20
5.5x103 3.0x107 5.5x103
TCR与pMHC特异 性结合的可能应
pMHC多聚体技术的出现为 TCR提供了高亲和力配体
1996年Altman等人建立了pMHC 四聚体技术
Science, 1996, 274(5284):94-96.
被引用次数：2368
1993年Porto等人建立了pMHC二聚体技术
PNAS,1993, 6671-6675
pMHC四聚体技术
pMHC单体： 每一个MHC分子与其相应限 制性的肽段结合，并具有 酶催化的生物化位点
pMHC四聚体： 4个生物素化的可溶性MHC抗原肽复合物单体与标记 的亲合素结合形成的复合 物
MHC 四聚体结构示意图
* pMHC单体： 每一个MHC分子与其相应限制性的肽段结合，并具有酶催化的生物化位点
* pMHC四聚体： 4个生物素化的可溶性MHC-抗原肽复合物单体与标记的亲合素结合形成的复合物
HLA 四聚体种类
HLA I类分子：HLA-A2, HLA-A11, HLA-A24, HLA-A28 ，HLA-B8, HLA-B27等
HLA II类分子：HLA-DR1, HLA-DR4, HLA-DQ 等
非经典MHC分子：HLA-E, HLA-F HLA-G,等
MHC类似分子：CD1d， MR1
Human Human
HLA-A2*0201 HLA-B8
BMLF1 BALF1
6 (PBMC) 44 (PBMC)
Monkey Mamu-A*01
Gag191-189
10.3 (PBMC)
Mouse
H-2Ld
NP118-126
56 (spleen)
MHC四聚体检测特异性T细胞的频率
通过四聚体测得的病毒感染的急性期与记忆期病毒 特异性CD8+T细胞是原先估计值的10倍
四聚体对特异性CTL的检测
Species Human Human Human
MHC
抗原肽
HLA-A2*0201 HLA-A2*0201 HLA-B*3501
Gag77-85 Pol476-484 Env77-85
特 异 CD8+T 细 胞频率(%)
0.8 (PBMC)
0.8 (PBMC)
2.7 (PBMC)
MHC 多态性
DP DM LMP/TAP DQ
DR
BC
A
1
HLA Class II 1452
HLA Class I
965 626
A BC 852
No of
No of
138 3 28 35107 DR DP DQ
HLA提呈抗原肽的多样性
Class I （HLA-A,B,C） 2 1
2m 3