抗原的加工與遞呈

1、抗原的加工與遞呈抗原的加工與遞呈包頭醫(yī)學(xué)院包頭醫(yī)學(xué)院于敬達(dá)于敬達(dá)tcrtcrmhc + agmhc + ag肽肽mhc imhc imhc iimhc ii內(nèi)源性內(nèi)源性agag外源性外源性agag（細(xì)胞內(nèi)合成）（細(xì)胞內(nèi)合成）（細(xì)胞外攝入）（細(xì)胞外攝入）所有有核細(xì)胞所有有核細(xì)胞apcapc正常正常 腫瘤腫瘤agag 病毒病毒agagtctc（cd8+tcd8+t）正常組分正常組分異常異常agag（細(xì)菌、寄生蟲(chóng)（細(xì)菌、寄生蟲(chóng)等）等）thth（cd4+tcd4+t）提呈抗原的提呈抗原的c c被殺死被殺死（靶（靶c c）活化活化b b、tctc、炎癥反應(yīng)、炎癥反應(yīng)（m m 、dcdc、b b）蛋白降解

2、成肽、形成蛋白降解成肽、形成mhc-mhc-肽復(fù)合物、表達(dá)于肽復(fù)合物、表達(dá)于c c膜供膜供t t識(shí)別識(shí)別靶細(xì)胞靶細(xì)胞l靶細(xì)胞：靶細(xì)胞：所有的有核細(xì)胞都具有降解胞質(zhì)內(nèi)蛋白所有的有核細(xì)胞都具有降解胞質(zhì)內(nèi)蛋白的能力，而且都表達(dá)的能力，而且都表達(dá)mhc imhc i類分子，所以，有核細(xì)類分子，所以，有核細(xì)胞一旦表達(dá)非己抗原時(shí)，例如病毒感染細(xì)胞和腫瘤胞一旦表達(dá)非己抗原時(shí)，例如病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等，都能成為細(xì)胞等，都能成為apcapc，向，向cd8+ tcd8+ t細(xì)胞遞呈抗原。細(xì)胞遞呈抗原。但通常把通過(guò)但通常把通過(guò)mhc imhc i類分子向類分子向cd8+ tcd8+ t細(xì)胞遞呈抗原細(xì)胞遞呈抗原的

3、細(xì)胞稱為的細(xì)胞稱為靶細(xì)胞靶細(xì)胞，而只把表達(dá)，而只把表達(dá)mhcmhc類分子并能類分子并能向向cd4+ tcd4+ t細(xì)胞提呈抗原的細(xì)胞稱為細(xì)胞提呈抗原的細(xì)胞稱為apcapc。一、基本概念一、基本概念l抗原加工抗原加工：蛋白質(zhì)抗原在細(xì)胞內(nèi)被降解成能與：蛋白質(zhì)抗原在細(xì)胞內(nèi)被降解成能與mhcmhc分子結(jié)合的肽的過(guò)程。分子結(jié)合的肽的過(guò)程。l抗原遞呈抗原遞呈：mhcmhc分子與抗原肽結(jié)合，將其展示于細(xì)分子與抗原肽結(jié)合，將其展示于細(xì)胞表面供胞表面供t t細(xì)胞識(shí)別的過(guò)程。細(xì)胞識(shí)別的過(guò)程。l內(nèi)源性抗原內(nèi)源性抗原：細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)抗原，包括自身：細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)抗原，包括自身抗原和非己抗原抗原和非己抗原-mh

4、c-mhc分子遞呈。分子遞呈。l外源性抗原外源性抗原：由細(xì)胞外攝入細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)抗原，：由細(xì)胞外攝入細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)抗原，包括非己抗原和自身抗原包括非己抗原和自身抗原-mhc-mhc分子遞呈。分子遞呈。二、抗原遞呈細(xì)胞的種類二、抗原遞呈細(xì)胞的種類lapcapc：即抗原遞呈細(xì)胞，表達(dá)即抗原遞呈細(xì)胞，表達(dá)mhcmhc和協(xié)同和協(xié)同刺激分子，能夠攝取、加工、處理抗原，刺激分子，能夠攝取、加工、處理抗原，并把抗原肽遞呈給并把抗原肽遞呈給t t細(xì)胞的一類特化的細(xì)細(xì)胞的一類特化的細(xì)胞群，包括胞群，包括dcdc、巨噬細(xì)胞、活化的、巨噬細(xì)胞、活化的b b細(xì)胞細(xì)胞和其他非專職和其他非專職apcapc。樹(shù)突狀細(xì)胞樹(shù)突

5、狀細(xì)胞巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞b 細(xì)胞細(xì)胞apcapc的分類：的分類：l非專職非專職apcapc：內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞及腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞、各纖維母細(xì)胞及腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞、各種上皮細(xì)胞及間皮細(xì)胞等。種上皮細(xì)胞及間皮細(xì)胞等。l專職專職apcapc：dcdc、巨噬細(xì)胞、活化的、巨噬細(xì)胞、活化的b b細(xì)胞細(xì)胞抗原遞呈細(xì)胞的特點(diǎn)抗原遞呈細(xì)胞的特點(diǎn)1. 1. 樹(shù)突狀細(xì)胞樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic(dendritic cell, dc) cell, dc)l由美國(guó)學(xué)者由美國(guó)學(xué)者steinman于于1973年發(fā)現(xiàn)，因其伸出年發(fā)現(xiàn)，因其伸出樹(shù)枝樣突起而得名。樹(shù)枝樣突起而得名。1993年年i

6、naba等用等用gm-csf體外擴(kuò)增獲得成功。體外擴(kuò)增獲得成功。l根據(jù)來(lái)源：分為髓系來(lái)源的根據(jù)來(lái)源：分為髓系來(lái)源的dc和淋巴系來(lái)源的和淋巴系來(lái)源的dc。l根據(jù)分布：淋巴組織中的根據(jù)分布：淋巴組織中的dc(并指狀并指狀dc，邊緣，邊緣區(qū)區(qū)dc）；非淋巴樣組織中的）；非淋巴樣組織中的dc（間質(zhì)性（間質(zhì)性dc、郎格罕斯細(xì)胞）；體液中的郎格罕斯細(xì)胞）；體液中的dc（隱蔽細(xì)胞，血（隱蔽細(xì)胞，血液液dc） 呈集落懸浮生長(zhǎng)的成熟呈集落懸浮生長(zhǎng)的成熟dcdc（ 400400）mature dc suspended in media by colonymature dc suspended in media b

7、y colony（ 400400） 呈散在生長(zhǎng)的成熟呈散在生長(zhǎng)的成熟dcdc（ 400400）scattered mature dcscattered mature dc（ 400400） dcdc的特點(diǎn)及功能：的特點(diǎn)及功能：l通過(guò)形態(tài)學(xué)、組合性表面標(biāo)志及在混合淋巴細(xì)通過(guò)形態(tài)學(xué)、組合性表面標(biāo)志及在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)中能夠刺激初始胞反應(yīng)中能夠刺激初始t細(xì)胞增殖鑒定。細(xì)胞增殖鑒定。l人人dc的主要特征性標(biāo)志為的主要特征性標(biāo)志為cd11c、cd1a、cd83，是惟一能激活初始，是惟一能激活初始t細(xì)胞的細(xì)胞的apc。l是目前所知的機(jī)體內(nèi)功能最強(qiáng)的是目前所知的機(jī)體內(nèi)功能最強(qiáng)的apc，其抗原，其抗原遞呈功能

8、是巨噬細(xì)胞的遞呈功能是巨噬細(xì)胞的10-100倍。倍。l通過(guò)三種方式攝取抗原：巨吞飲、受體介導(dǎo)的通過(guò)三種方式攝取抗原：巨吞飲、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用、吞噬作用。內(nèi)吞作用、吞噬作用。 在正常組織，在正常組織，dc處于靜息狀態(tài)，為處于靜息狀態(tài)，為“重量級(jí)吞重量級(jí)吞飲者飲者”，每小時(shí)可吸收四倍于其體積的細(xì)胞外液，每小時(shí)可吸收四倍于其體積的細(xì)胞外液，表達(dá)有一些表達(dá)有一些b7和相對(duì)低水平的和相對(duì)低水平的mhc分子，不擅于抗分子，不擅于抗原提呈原提呈 一旦有微生物入侵，其定居的組織將成為戰(zhàn)場(chǎng)，一旦有微生物入侵，其定居的組織將成為戰(zhàn)場(chǎng)，dc被激活，這發(fā)生于其細(xì)胞表面的受體識(shí)別入侵者的被激活，這發(fā)生于其細(xì)胞表面的受

9、體識(shí)別入侵者的特征性分子（如特征性分子（如lps）或能提供信號(hào)提示先天免疫系）或能提供信號(hào)提示先天免疫系統(tǒng)正忙于戰(zhàn)斗的統(tǒng)正忙于戰(zhàn)斗的ck（如（如m分泌的分泌的tnf），），dc會(huì)離開(kāi)會(huì)離開(kāi)組織，遷移至最近的淋巴結(jié)。在此過(guò)程中，其儲(chǔ)備的組織，遷移至最近的淋巴結(jié)。在此過(guò)程中，其儲(chǔ)備的mhc類分子與來(lái)自戰(zhàn)區(qū)的抗原裝載，同時(shí)上調(diào)類分子與來(lái)自戰(zhàn)區(qū)的抗原裝載，同時(shí)上調(diào)mhc類分子的表達(dá)，增加類分子的表達(dá)，增加b7產(chǎn)生，故具備了激活初產(chǎn)生，故具備了激活初始始t的條件的條件dcdc表面標(biāo)志表面標(biāo)志 樹(shù)突狀偽足樹(shù)突狀偽足 組合性表面標(biāo)志組合性表面標(biāo)志 cd1a、cd11c、cd83mhc-ii類分子類分子協(xié)同刺

10、激分子協(xié)同刺激分子cd80、cd86黏附分子黏附分子cd40、cd54特點(diǎn)：激活初始特點(diǎn)：激活初始t細(xì)胞細(xì)胞dcdc來(lái)源、組織分布與分類來(lái)源、組織分布與分類來(lái)源：來(lái)源： 淋巴系淋巴系dc、髓系、髓系dc命名：命名：dc根據(jù)分布或分化程度的不同而命名：根據(jù)分布或分化程度的不同而命名：表皮、胃腸上皮表皮、胃腸上皮朗格漢斯細(xì)胞朗格漢斯細(xì)胞實(shí)質(zhì)器官結(jié)締組織實(shí)質(zhì)器官結(jié)締組織間質(zhì)樹(shù)突狀細(xì)胞間質(zhì)樹(shù)突狀細(xì)胞并指樹(shù)突狀細(xì)胞并指樹(shù)突狀細(xì)胞外周免疫器官淋巴濾泡外周免疫器官淋巴濾泡區(qū)區(qū)濾泡狀樹(shù)突狀濾泡狀樹(shù)突狀c外周免疫器官胸腺依賴外周免疫器官胸腺依賴區(qū)區(qū) 胸腺髓質(zhì)區(qū)胸腺髓質(zhì)區(qū)l朗格漢斯細(xì)胞朗格漢斯細(xì)胞(langerh

11、ans(langerhans cell lc) cell lc) 位于表皮和胃腸道上皮部位的未成熟位于表皮和胃腸道上皮部位的未成熟dc，具有，具有較強(qiáng)攝取和加工處理抗原的能力，但其免疫刺激較強(qiáng)攝取和加工處理抗原的能力，但其免疫刺激能力較弱。能力較弱。l間質(zhì)性間質(zhì)性dcdc（interstitial dcinterstitial dc） 主要分布在某些非淋巴組織間質(zhì)中的主要分布在某些非淋巴組織間質(zhì)中的dc，屬不，屬不成熟成熟dc，其攝取和加工處理抗原的能力較強(qiáng)，但，其攝取和加工處理抗原的能力較強(qiáng)，但不能遞呈抗原激發(fā)免疫應(yīng)答。不能遞呈抗原激發(fā)免疫應(yīng)答。l隱蔽細(xì)胞隱蔽細(xì)胞(veiled cell)(

12、veiled cell) 為輸入淋巴管和淋巴液中遷移形式的為輸入淋巴管和淋巴液中遷移形式的dc，由淋，由淋巴引流區(qū)的局部皮膚或粘膜組織中攜帶抗原的巴引流區(qū)的局部皮膚或粘膜組織中攜帶抗原的dc遷移而來(lái)。遷移而來(lái)。l并指狀并指狀dc(interdigitatingdc(interdigitating dc idc) dc idc) 存在于外周淋巴組織的胸腺依賴區(qū)，是由存在于外周淋巴組織的胸腺依賴區(qū)，是由lc或間或間質(zhì)性質(zhì)性dc移行至淋巴結(jié)而衍生的成熟移行至淋巴結(jié)而衍生的成熟dc，具有較，具有較強(qiáng)的免疫激發(fā)作用。強(qiáng)的免疫激發(fā)作用。樹(shù)突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、成熟及遷移樹(shù)突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、成熟及遷移l

13、前體階段前體階段 功能在于產(chǎn)生各種髓系功能在于產(chǎn)生各種髓系dc。 l未成熟期未成熟期 未成熟未成熟dc主要存在于多種實(shí)體器官及非淋巴組主要存在于多種實(shí)體器官及非淋巴組織的上皮（織的上皮（lc，間質(zhì)性，間質(zhì)性dc ）。）。 表型特征：表達(dá)一些膜受體，具有很強(qiáng)的內(nèi)吞、加工、處理表型特征：表達(dá)一些膜受體，具有很強(qiáng)的內(nèi)吞、加工、處理抗原的能力，但僅表達(dá)低水平共刺激分子和粘附分子，刺激抗原的能力，但僅表達(dá)低水平共刺激分子和粘附分子，刺激初始初始t細(xì)胞的能力較弱。細(xì)胞的能力較弱。l遷移期遷移期 通過(guò)淋巴和血液循環(huán)進(jìn)入淋巴結(jié)（體液中的通過(guò)淋巴和血液循環(huán)進(jìn)入淋巴結(jié)（體液中的dc） 。樹(shù)突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、成

14、熟及遷移樹(shù)突狀細(xì)胞的分化、發(fā)育、成熟及遷移l成熟期成熟期 成熟期成熟期dc主要存在于淋巴結(jié)、脾及派氏集合主要存在于淋巴結(jié)、脾及派氏集合淋巴結(jié)（淋巴結(jié)（ idc、邊緣區(qū)、邊緣區(qū)dc ）。）。 表型特征：高表達(dá)表型特征：高表達(dá)mhc -i類分子、類分子、mhc -類分子、類分子、cd80(b7-1)、cd86(b7-2)、cd40、細(xì)胞間粘附分子、細(xì)胞間粘附分子(icam-1)和熱休克蛋白和熱休克蛋白(hsp)等免疫刺激分子。等免疫刺激分子。 同時(shí)其攝取、處理抗原的能力下調(diào)。能有效地將抗同時(shí)其攝取、處理抗原的能力下調(diào)。能有效地將抗原遞呈給初始原遞呈給初始t細(xì)胞并使之激活。細(xì)胞并使之激活。非成熟非成

15、熟dcdc與成熟與成熟dcdc：l非成熟非成熟dc具有極強(qiáng)的抗原攝取、加工和處理能具有極強(qiáng)的抗原攝取、加工和處理能力，但其表達(dá)力，但其表達(dá)mhc ii類分子和共刺激分子、黏類分子和共刺激分子、黏附分子水平低，故其提呈抗原和激發(fā)免疫應(yīng)答附分子水平低，故其提呈抗原和激發(fā)免疫應(yīng)答的能力較弱。的能力較弱。l非成熟非成熟dc可以分化成熟，在此過(guò)程中其抗原攝可以分化成熟，在此過(guò)程中其抗原攝取加工能力顯著降低，但取加工能力顯著降低，但mhc分子、共刺激分分子、共刺激分子、黏附分子的表達(dá)顯著提高，故其提呈抗原子、黏附分子的表達(dá)顯著提高，故其提呈抗原和激發(fā)免疫應(yīng)答的能力很強(qiáng)。和激發(fā)免疫應(yīng)答的能力很強(qiáng)。樹(shù)突狀細(xì)胞

16、的功能樹(shù)突狀細(xì)胞的功能l攝取加工處理提呈抗原攝取加工處理提呈抗原l參與胸腺內(nèi)參與胸腺內(nèi)t細(xì)胞的陽(yáng)性、陰性選擇細(xì)胞的陽(yáng)性、陰性選擇l參與免疫耐受的誘導(dǎo)參與免疫耐受的誘導(dǎo)l參與免疫記憶的維持參與免疫記憶的維持l調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答2. 2. 巨噬細(xì)胞（巨噬細(xì)胞（macrophage, mmacrophage, m）l由血液中的單核細(xì)胞分化而來(lái)。由血液中的單核細(xì)胞分化而來(lái)。l具有強(qiáng)大的吞噬功能（大吞噬細(xì)胞）。具有強(qiáng)大的吞噬功能（大吞噬細(xì)胞）。l可通過(guò)三種方式攝取抗原。可通過(guò)三種方式攝取抗原。l不能活化未致敏不能活化未致敏t細(xì)胞。細(xì)胞。l靜止?fàn)顟B(tài)幾乎不表達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)幾乎不表達(dá) mhc和協(xié)同刺激分子。

17、和協(xié)同刺激分子。3. b3. b細(xì)胞細(xì)胞l主要加工和遞呈可溶性抗原。主要加工和遞呈可溶性抗原。l通過(guò)兩種方式攝取抗原：胞飲、受體介導(dǎo)通過(guò)兩種方式攝取抗原：胞飲、受體介導(dǎo)l通過(guò)通過(guò)bcr高效攝取抗原，具有濃集抗原高效攝取抗原，具有濃集抗原的作用。的作用。l組成性表達(dá)組成性表達(dá)mhcii類分子，但不表達(dá)協(xié)同類分子，但不表達(dá)協(xié)同刺激分子。刺激分子。l通過(guò)通過(guò)bcr攝入抗原，能有效提呈低濃度攝入抗原，能有效提呈低濃度抗原。抗原。三、抗原加工和遞呈的途徑三、抗原加工和遞呈的途徑l經(jīng)典途徑：經(jīng)典途徑： mhc類分子遞呈內(nèi)源性類分子遞呈內(nèi)源性ag-cd8+tag-cd8+t mhc mhc類分子遞呈外源性類

18、分子遞呈外源性ag-cd4+tag-cd4+tl非經(jīng)典途徑非經(jīng)典途徑-交叉致敏交叉致敏 （一）外源性抗原的加工遞呈（一）外源性抗原的加工遞呈l又稱為又稱為mhcmhc類途徑。類途徑。l分為抗原的攝取、加工、分為抗原的攝取、加工、 mhcmhc類分子的類分子的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)、合成與轉(zhuǎn)運(yùn)、mhcmhc類分子的組裝和抗原類分子的組裝和抗原多肽的提呈幾個(gè)階段。多肽的提呈幾個(gè)階段。m m 吞噬吞噬顆粒顆粒agagdcdc巨吞飲巨吞飲b bbcrbcr介導(dǎo)的胞吞介導(dǎo)的胞吞1. 1. 外源性抗原的攝取外源性抗原的攝取1. 1. 外源性抗原的攝取外源性抗原的攝取l通過(guò)胞吞外源性抗原由細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)胞吞外源

19、性抗原由細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，形成內(nèi)體。形成內(nèi)體。l內(nèi)體：胞吞的抗原被質(zhì)膜包圍形成的空泡，內(nèi)體：胞吞的抗原被質(zhì)膜包圍形成的空泡，是外源性抗原加工的場(chǎng)所。是外源性抗原加工的場(chǎng)所。l內(nèi)體經(jīng)歷早期、中期、晚期內(nèi)體幾個(gè)階段，內(nèi)體經(jīng)歷早期、中期、晚期內(nèi)體幾個(gè)階段，逐漸成熟，最終與溶酶體融合。逐漸成熟，最終與溶酶體融合。2. 2. 外源性抗原的加工外源性抗原的加工l外源性抗原在內(nèi)體的酸性環(huán)境中被附著于外源性抗原在內(nèi)體的酸性環(huán)境中被附著于內(nèi)體膜上的蛋白酶水解為多肽片段，并隨內(nèi)體膜上的蛋白酶水解為多肽片段，并隨內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體或融合為內(nèi)體內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體或融合為內(nèi)體/ /溶酶體。溶酶體。l溶酶體及內(nèi)體是抗原提呈細(xì)

20、胞加工處理外溶酶體及內(nèi)體是抗原提呈細(xì)胞加工處理外源性抗原的主要場(chǎng)所。源性抗原的主要場(chǎng)所。l溶酶體含組織蛋白酶、過(guò)氧化氫酶等多種溶酶體含組織蛋白酶、過(guò)氧化氫酶等多種酶，且為酸性環(huán)境，可將蛋白抗原降解為酶，且為酸性環(huán)境，可將蛋白抗原降解為適于與適于與mhcmhc類分子結(jié)合的肽。類分子結(jié)合的肽。activation of cathepsin b at low phat higher ph cathepsin b exists in a pro-enzyme formacidification of the endosome alters the conformation of the proenzy

21、me to allow cleavage of the pro-regionloss of the pro-region exposes the catalytic site of the proteasehence: drugs that alter acidification of the endosomes disturb exogenous antigen processing3. mhc 3. mhc 類分子的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)類分子的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)l合成場(chǎng)所：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成場(chǎng)所：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)lmhc ii/mhc ii/二聚體與二聚體與iiii鏈結(jié)合，形成鏈結(jié)合，形成（iiii）3 3l

22、iiii鏈：鏈：iaia分子相關(guān)的不變鏈（分子相關(guān)的不變鏈（ia-associatedia-associated invariant chain, iiinvariant chain, ii鏈）鏈）lclipclip：iiii鏈中鏈中8181-104-104位氨基酸殘基的特殊肽段結(jié)構(gòu)，位氨基酸殘基的特殊肽段結(jié)構(gòu)，能與所有能與所有mhcmhc類分子的抗原結(jié)合槽以不同親和力類分子的抗原結(jié)合槽以不同親和力結(jié)合，稱為結(jié)合，稱為類分子結(jié)合的不變肽鏈（類分子結(jié)合的不變肽鏈（class ii class ii associated invariant peptide, clip) associated in

23、variant peptide, clip) need to prevent newly synthesised, unfolded self proteins from binding to immature mhc invariant chain stabilises mhc class ii by non- covalently binding to the immature mhc class ii molecule and forming a nonomeric complexin the endoplasmic reticulummhc class ii maturation an

24、d invariant chaina peptide of the invariant chain blocks the mhc molecule binding site.this peptide is called the class ii associated invariant chain peptide (clip) invariant chain clip peptidea and b chains of mhc class ii moleculesclipii ii鏈的作用：鏈的作用：l促進(jìn)促進(jìn)mhc iimhc ii類分子類分子鏈與鏈與鏈組裝和折疊鏈組裝和折疊及二聚體的形成。及

25、二聚體的形成。l阻止阻止mhc iimhc ii類分子二聚體在類分子二聚體在erer（粗面內(nèi)質(zhì)（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）內(nèi)與其他內(nèi)源性多肽結(jié)合。網(wǎng)）內(nèi)與其他內(nèi)源性多肽結(jié)合。l促進(jìn)促進(jìn)mhc iimhc ii類分子二聚體在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)。類分子二聚體在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)。4. mhc4. mhc類分子的組裝類分子的組裝l荷肽：荷肽：mhcmhc分子與抗原肽結(jié)合的過(guò)程，分子與抗原肽結(jié)合的過(guò)程， 在在mcmc和和cvcv中進(jìn)行。中進(jìn)行。lmcmc和和cvcv：mcmc即即mhcmhc類腔室（類腔室（mhc mhc class compartment)class compartment)，cvcv即含即含mhcmhc類分

26、子的空泡（類分子的空泡（mhc class -mhc class -cintainingcintaining vesicles), vesicles),是富含外源性抗是富含外源性抗原肽和原肽和hla-dmhla-dm分子的內(nèi)體。分子的內(nèi)體。 mhcmhc類分子荷肽過(guò)程：類分子荷肽過(guò)程：l（1 1）蛋白水解酶降解）蛋白水解酶降解iiii鏈，鏈，clipclip與與iiii類類分子結(jié)合。分子結(jié)合。l（2 2）hla-dmhla-dm分子與分子與hlaii-cliphlaii-clip復(fù)合物結(jié)復(fù)合物結(jié)合。合。l（3 3）clipclip脫離抗原結(jié)合槽，抗原結(jié)合槽脫離抗原結(jié)合槽，抗原結(jié)合槽處于開(kāi)放狀態(tài)

27、。處于開(kāi)放狀態(tài)。l（4 4）具有合適錨定基的高親和力外源性）具有合適錨定基的高親和力外源性抗原肽進(jìn)入抗原結(jié)合槽，抗原肽進(jìn)入抗原結(jié)合槽，hla-dmhla-dm解離。解離。removal of clip?how can the peptide stably bind to a floppy binding site?competition between large number of peptideshla-dm catalyses the removal of clipmiic compartmenthla-dmreplaces clip with a peptide antigen usi

28、ng a catalytic mechanism (i.e. efficient at sub-stoichiometric levels)discovered using mutant cell lines that failed to present antigenhla-do may also play a role in peptide exchangesequence in cytoplasmic tail retains hla-dm in endosomeshla-dmhla-dr5. 5. 外源性抗原的遞呈外源性抗原的遞呈l通過(guò)胞吐作用，空泡膜與細(xì)胞膜融合，通過(guò)胞吐作用，空泡膜

29、與細(xì)胞膜融合，外源性抗原肽外源性抗原肽-ii-ii類分子表達(dá)于類分子表達(dá)于apcapc表面，表面，供供cd4+tcd4+t細(xì)胞識(shí)別。細(xì)胞識(shí)別。agag蛋白蛋白內(nèi)體內(nèi)體短肽短肽a a、b b鏈鏈mhc ii /limhc ii /li鏈鏈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)lili被降解，留被降解，留clipclip與與mhcmhc結(jié)合結(jié)合hla-dmhla-dmmhc-mhc-肽復(fù)合物肽復(fù)合物mcmc表達(dá)于表達(dá)于c c表面表面yypinocytosisphagocytosismembrane igreceptor mediateduptakeyuptake of exogenous antigenscomplemen

30、t receptormediated phagocytosisyfc receptor mediated phagocytosisuptake mechanisms direct antigen into intracellular vesiclesfor exogenous antigen processingproteases produce 24 amino acid long peptides from antigensdrugs that raise the ph of endosomes inhibit antigen processingendosomesexogenous pa

31、thwayincreasein aciditycell surfaceto lysosomesuptakeprotein antigensin endosomecathepsin b, d and l proteases are activated by the decrease in phendosomescell surfaceuptakeclass ii associated invariant chain peptide (clip)(abinv)3 complexesdirected towardsendosomes byinvariant chaincathepsin l degr

32、ades invariant chainclip blocks groove in mhc moleculemhc class iicontaining vesiclesfuse with antigencontaining vesicles（二）內(nèi)源性抗原的加工遞呈（二）內(nèi)源性抗原的加工遞呈l又稱為又稱為mhcmhc類途徑。類途徑。l分為內(nèi)源性抗原的加工、轉(zhuǎn)運(yùn)、分為內(nèi)源性抗原的加工、轉(zhuǎn)運(yùn)、mhcmhc類類類分子荷肽、遞呈幾個(gè)階段。類分子荷肽、遞呈幾個(gè)階段。內(nèi)源性抗原的加工處理和提呈內(nèi)源性抗原的加工處理和提呈l病毒等微生物侵入易感宿主細(xì)胞（靶病毒等微生物侵入易感宿主細(xì)胞（靶細(xì)胞）后，將其本身的

33、遺傳物質(zhì)注入細(xì)胞）后，將其本身的遺傳物質(zhì)注入宿主細(xì)胞核內(nèi)，借助宿主細(xì)胞本身的宿主細(xì)胞核內(nèi)，借助宿主細(xì)胞本身的轉(zhuǎn)錄和翻譯元件，最后在宿主細(xì)胞漿轉(zhuǎn)錄和翻譯元件，最后在宿主細(xì)胞漿中合成具有異物性的蛋白質(zhì)抗原。中合成具有異物性的蛋白質(zhì)抗原。1. 1. 內(nèi)源性抗原的加工內(nèi)源性抗原的加工l內(nèi)源性抗原被存在于胞漿內(nèi)的蛋白內(nèi)源性抗原被存在于胞漿內(nèi)的蛋白酶體酶體 (proteasome)，即低分子量多，即低分子量多肽（肽（low-molecular-weight polypeptide，lmp）降解成）降解成6-30個(gè)個(gè)氨基酸殘基的氨基酸殘基的抗原肽。抗原肽。l蛋白酶體：一種存在于大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶體：一種存

34、在于大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)的大分子多重蛋白酶復(fù)合體。大分子多重蛋白酶復(fù)合體。degradation in the proteasomethe components of the proteasome include mecl-1, lmp2, lmp7these components are induced by ifn- and replace constitutive components to confer proteolytic properties.lmp2 & 7 encoded in the mhcproteasome cleaves proteins after hydropho

35、bic and basic amino acids and releases peptides into the cytoplasmcytoplasmic cellular proteins, including non-self proteinsare degraded continuously by a multicatalytic protease of 28 subunits2. 2. 內(nèi)源性抗原肽的轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性抗原肽的轉(zhuǎn)運(yùn)l降解的抗原肽首先轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（降解的抗原肽首先轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（er）腔內(nèi)與新組裝的腔內(nèi)與新組裝的mhc-i類分子結(jié)合。該類分子結(jié)合。該過(guò)程依賴于過(guò)程依賴于er表面的抗

36、原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)表面的抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)物（物（tap）。）。ltap分子位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（分子位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（er）膜上，由兩）膜上，由兩個(gè)亞單位組成的異二聚體（個(gè)亞單位組成的異二聚體（ tap1/2），），tap1和和tap2各跨各跨er膜膜6次，共同在次，共同在er膜上形成跨膜孔道。膜上形成跨膜孔道。l胞質(zhì)中的抗原肽先于胞質(zhì)中的抗原肽先于tap結(jié)合，結(jié)合，tap以以atp依賴的方式對(duì)肽進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。依賴的方式對(duì)肽進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。l抗原肽與抗原肽與tap結(jié)合后，使結(jié)合后，使tap異二聚體結(jié)異二聚體結(jié)構(gòu)改變，孔道開(kāi)放，抗原肽得以通過(guò)孔道構(gòu)改變，孔道開(kāi)放，抗原肽得以通過(guò)孔道進(jìn)入進(jìn)入er腔內(nèi)。腔內(nèi)。ltap可選

37、擇性的將可選擇性的將8-12個(gè)氨基酸殘基的肽個(gè)氨基酸殘基的肽轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。2.2. 內(nèi)源性抗原肽的轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性抗原肽的轉(zhuǎn)運(yùn)er membranelumen of ercytosoltransporters associated withantigen processing (tap1 & 2)transporter has preference for 8 amino acid peptideswith hydrophobic c termini.tap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2pep

38、tidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptideer membranelumen of ercytosoltap-1tap-2peptideatp-binding cassette(abc) domainhydrophobictransmembranedomainpeptide antigensfrom proteasomeendoplasmic reticulumcytosolpeptide antigens produced i

39、n the cytoplasm are physically separated from newly formed mhc class inewly synthesisedmhc class i moleculespeptides needaccess to the er inorder to be loaded onto mhc class i molecules3. mhc3. mhc類分子生成與組裝類分子生成與組裝lmhc i類分子類分子鏈和鏈和2m在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成。lmhc i類分子類分子鏈立即與伴侶蛋白結(jié)合。伴侶鏈立即與伴侶蛋白結(jié)合。伴侶蛋白可以參與蛋白可以參與鏈折疊

40、，保護(hù)鏈折疊，保護(hù)鏈不被降解，鏈不被降解，參與參與鏈和鏈和2m組裝成完整的組裝成完整的mhc i類分子，類分子，并參與并參與mhc i類分子與類分子與tap的結(jié)合。的結(jié)合。l通過(guò)通過(guò)tap1相關(guān)蛋白的作用結(jié)合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)孔道相關(guān)蛋白的作用結(jié)合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)孔道的內(nèi)側(cè)口，并與內(nèi)源性抗原肽結(jié)合。的內(nèi)側(cè)口，并與內(nèi)源性抗原肽結(jié)合。endoplasmic reticulumcalnexin bindsto nascentclass ia chainuntil b2-m bindstap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptidetap-1tap-2peptideb2-m binds and stabilises floppy mhctapasin, calreticulin, tap 1 & 2 form a complex with the floppy mhccytoplasmic