在人類免疫系統中，主要組織相容性復合體（MHC-1）對抗原的加工十分復雜。這些蛋白質究竟如何執行其關鍵功能還沒有得到很好的了解。

現在，加州大學圣克魯斯分校的研究人員已經弄清了與MHC-1蛋白選擇和加工抗原有關的關鍵分子相互作用的細節。

這項新發現有助于解釋不同MHC-1蛋白之間的差異，對理解自身免疫性疾病以及對感染和癌癥的免疫反應具有啟示意義。該結果還提出了可以在實驗室中操縱MHC-1蛋白以用于診斷和治療應用的方式。

加州大學圣克魯斯分校的化學和生物化學助理教授，論文作者Nikolaos Sgourakis說：“我們對這些基本機制的發現使我們能夠開發出具有巨大潛力的技術，用于診斷和治療。”

MHC-1蛋白的作用是使體內的每個細胞都能在其表面上展示該細胞中正在產生的所有蛋白質的片段（大約10,000種不同的蛋白質）。 MHC-1蛋白在細胞表面展示的肽段被細胞毒性T細胞識別，后者可以識別來源于病原體的外源蛋白或腫瘤組織產生的突變蛋白并做出免疫應答。

Sgourakis和他的團隊與伊利諾伊大學的Erik Procko的小組密切合作，致力于了解蛋白質肽段選擇并結合到MHC-I蛋白質上的機制。這篇新論文揭示了MHC-1蛋白和分子伴侶之間的相互作用如何影響所展示抗原的組成。

人類MHC-1蛋白有成千上萬種不同的變體，由MHC-1基因的不同“等位基因”產生。 MHC-1蛋白的多變性是免疫反應中出現許多個體差異的原因，包括對自身免疫性疾病，感染和癌癥的敏感性差異等等。每個人都有六個主要的MHC-1等位基因（三個來源于母親，另外三個來源于父親）。

Sgourakis說：“我們的六種MHC-I蛋白能夠裝載細胞中所有可能產生的肽段。它們選擇的這些“條形碼”成為了抗原庫，而每個人的抗原庫都不同。”

Sgourakis的團隊研究了四個不同的MHC-I等位基因，以及它們與分子伴侶和抗原的相互作用。分子伴侶的功能之一是幫助MHC-1蛋白折疊成它們的活性形狀并穩定它們，以防止錯誤折疊和聚集。但是只有一些MHC-1等位基因依賴伴侶蛋白進行抗原加載。

文章使用核磁共振（NMR）技術來揭示MHC-1蛋白中的動態結構變化。 Sgourakis說：“我們已經獲得了MHC蛋白的靜態晶體結構，但是我們無法弄清為什么有些分子依賴伴侶蛋白，而另外一些則不。事實證明這是蛋白質動力學的問題。”

研究人員發現，如果MHC-1分子的三維結構是剛性的，則分子伴侶不參與抗原加載。但是，如果它在肽結合槽中具有柔韌性，則伴侶將與其相互作用并有助于抗原加載過程。分子伴侶可以噴射對結合槽具有低親和力的抗原，從而確保MHC-1蛋白僅結合可以以適當構象顯示在細胞表面的高親和力抗原，從而激活T細胞應答。Sgourakis說，靈活的凹槽可以使MHC-1分子適應更大范圍的抗原