HLA抗原的分子結構
1987年Bjorkman等首先借助X線晶體衍射技術弄清了HLA-A2分子的立體結構。其后,其它HLA-Ⅰ、Ⅱ類分子結構的研究也取得了進展,從而對這些分子的生物學功能提供了較確切的解釋。
(一)HLA-Ⅰ類分子
所有的HLA-Ⅰ類分子均含有二條分離的多肽鏈,一條是由MHC基因編碼的α鏈或稱重鏈(44kD)。根據對HLA-A2和Aw68分子的晶體結構分析,Ⅰ類分子可分為四個區:(圖5-5):①氨基端胞外多肽結合區:該區由二個相似的各包括90個氨基酸殘基的片段組成,分別稱為α1和α2。該功能區含有與抗原結合的部位。后者呈深槽狀,其大小與形狀適合于已處理的抗原片段,約容納8~10個氨基酸殘基。Ⅰ類分子的多態性殘基也位于該區域。②胞外lg樣區:該區又稱為重鏈的α3片段,包括90個氨基酸殘基,與免疫球蛋白的恒定區具有同源性。Ⅰ類分子與TC細胞表面CD8分子的結合部位即在α3片段。Ⅰ類分子的β鏈又稱β2微球蛋白,也結合于該區。β鏈由第15號染色體的基因編碼,它不插入細胞膜而游離于細胞外。β2微球蛋白與α1、α2、α3片段的相互作用對維持Ⅰ類分子于然構型的穩定性及其分子表達有重要意義。③跨膜區:該區氨基酸殘基形成螺旋狀穿過漿膜的脂質雙層,將類分子錨定在膜上。④胞漿區:該區位于胞漿中,可能與細胞內外信息傳遞有關。
(二)HLA-Ⅱ類分子
所有的Ⅱ類分子均由二條以非共價鍵連接的多肽鏈(α、β)組成。二條鏈的基本結構相似,但分別由不同的MHC基因編碼,且均具有多態性。雖然Ⅱ類分子的晶體衍射結構尚未得到,但光譜分析已證明與Ⅰ類分子具有某種相似性。Ⅱ類分子二條多肽鏈也可分為四個區,見(圖10-6):①肽結合區:elisaα鏈與β鏈的胞外部位均可再分為二個各含90個氨基酸殘基的片段,分別稱為α1、α2和β1、β2。肽結合區包括α1和β1片段,該二片段構成肽結合的裂隙(cleft),約可容納14個氨基酸殘基。Ⅱ類分子的多態性殘基主要集中在α1和β1片段,這種多態性決定了多肽結合部位的生化結構,也決定了與肽類結合以及T細胞識別的特異性和親和力。②lg樣區:此區由α2和β2片段組成,兩者均含鏈內二硫鍵,并屬于lg基因超家族。在抗原呈遞過程中,TH細胞的CD4分子與Ⅱ類分子結合的部位即位于該lg樣非多肽態區域。③跨膜區和胞漿區:該二區與Ⅰ類分子α鏈的相應區域結構試劑盒相似。