10主要组织相容性复合体.ppt
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第第1010章章主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体MajorHistocompatibilityComplex,MHC主要内容主要内容概述概述HLAHLA复合体的基因结构复合体的基因结构HLAHLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点HLAHLA分子结构及其分布分子结构及其分布HLAHLA分子与抗原肽的相互作用分子与抗原肽的相互作用MHCMHC的生物学功能的生物学功能HLAHLA与医学与医学概述概述主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体(MHC)(majorhistocompatibilitycomplex)指脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容指脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、控制细胞间免疫识别、调节免疫应性抗原、控制细胞间免疫识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群答的一组紧密连锁的基因群SkinfromaninbredmousegraftedontothesamestrainofmouseSkinfromaninbredmousegraftedontoadifferentstrainofmouseACCEPTEDREJECTEDInbredmousestrains-allgenesareidenticalTransplantationofskinbetweenstrainsshowedthatrejectionoracceptancewasdependentuponthegeneticsofeachstrain组织相容性抗原(移植抗原)组织相容性抗原(移植抗原)引起排斥反应的抗原引起排斥反应的抗原主要组织相容性抗原系统主要组织相容性抗原系统(MHS)(MHS)凡能引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原凡能引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原主要组织相容性复合体(主要组织相容性复合体(MHCMHC)编码主要组织相容性抗原系统的基因复合体编码主要组织相容性抗原系统的基因复合体H-2H-2复合体复合体小鼠的主要组织相容性复合体(小鼠的主要组织相容性复合体(MHCMHC)存在于存在于1717号染色体的一组紧密连锁的基因群号染色体的一组紧密连锁的基因群编码小鼠主要组织相容性抗原(编码小鼠主要组织相容性抗原(H-2H-2抗原)抗原)H-2H-2抗原抗原小鼠的主要组织相容性抗原(小鼠的主要组织相容性抗原(MHCMHC分子)分子)HLAHLA复合体复合体人类的主要组织相容性复合体(人类的主要组织相容性复合体(MHCMHC)位于第位于第66号染色体的一组紧密连锁的基因群号染色体的一组紧密连锁的基因群编码人类的主要组织相容性抗原(编码人类的主要组织相容性抗原(HLAHLA)HLAHLA(humanleukocyteantigenhumanleukocyteantigen,人类白细胞抗原),人类白细胞抗原)人类的主要组织相容性抗原人类的主要组织相容性抗原分布在人体所有有核细胞表面分布在人体所有有核细胞表面首先发现于白细胞表面,且白细胞是进行此类抗原首先发现于白细胞表面,且白细胞是进行此类抗原研究的最适宜材料来源研究的最适宜材料来源第一节第一节HLAHLA复合体的基因结构复合体的基因结构位置位置第第66号染色体短臂,约长号染色体短臂,约长4000kb4000kb基因组成基因组成自着丝点起,依次为自着丝点起,依次为类基因、类基因、类基因、类基因、类基因类基因一、一、HLA-HLA-类基因类基因位于位于HLAHLA复合体远离着丝粒端复合体远离着丝粒端经典经典(HLAaHLAa):
HLA-AHLA-A、HLA-BHLA-B、HLA-CHLA-C非经典非经典(HLAbHLAb):
HLA-EHLA-E、HLA-FHLA-F、HLA-GHLA-G类类基基因因经典经典HLA-AHLA-AHLA-BHLA-BHLA-CHLA-C编码分子编码分子HLA-AHLA-A分子分子HLA-BHLA-B分子分子HLA-CHLA-C分子分子功能功能参与内源性抗原递呈和免疫调控参与内源性抗原递呈和免疫调控非经典非经典HLA-EHLA-EHLA-FHLA-FHLA-GHLA-G编码分子编码分子HLA-EHLA-E分子分子HLA-F分子分子HLA-G分子分子功能功能参与免疫调控参与免疫调控二、二、HLA-HLA-类基因类基因位于位于HLAHLA复合体近着丝粒端复合体近着丝粒端经典:
经典:
HLA-DQHLA-DQ、HLA-DRHLA-DR、HLA-DPHLA-DP抗原加工递呈相关基因:
抗原加工递呈相关基因:
LMPLMP、TAPTAP、HLA-DMHLA-DM、HLA-DOHLA-DO类类基基因因经典经典HLA-DPHLA-DPHLA-DQHLA-DQHLA-DRHLA-DR编码分子编码分子HLA-DPHLA-DP分子分子HLA-DQHLA-DQ分子分子HLA-DRHLA-DR分子分子功能功能参与外源性抗原递呈和免疫调控参与外源性抗原递呈和免疫调控抗原加工抗原加工相关基因相关基因HLA-DMHLA-DMHLA-DOHLA-DOTAP1TAP1TAP2TAP2LMP2LMP2LMP7LMP7编码分子编码分子HLA-DMHLA-DMHLA-DOHLA-DO分子分子TAP1TAP1TAP2TAP2分子分子LMP2LMP2LMP7LMP7分子分子功能功能参与抗原加工递呈参与抗原加工递呈LMP(lowmolecularweightpeptide)低分子量多肽基因低分子量多肽基因包括包括LMP2LMP2和和LMP7LMP7两基因,两基因,编码产物蛋白酶编码产物蛋白酶LMP2LMP2和和LMP7LMP7,参与内源性抗原,参与内源性抗原的加工的加工TAP(transporterassociatedwithantigenprocessing)抗原加工相关转运体基因抗原加工相关转运体基因包括包括TAP1TAP1和和TAP2TAP2两基因两基因编码产物编码产物TAPTAP分子参与内源性抗原肽的转运分子参与内源性抗原肽的转运HLA-DM包括包括HLA-DMAHLA-DMA和和HLA-DMBHLA-DMB编码编码HLA-DMHLA-DM分子,在外源性抗原加工递呈中起分子,在外源性抗原加工递呈中起正调节作用正调节作用HLA-DO包括包括HLA-DOAHLA-DOA和和HLA-DOBHLA-DOB编码编码HLA-DOHLA-DO分子,抑制分子,抑制HLA-DMHLA-DM功能,在外源性功能,在外源性抗原加工递呈中起负调节作用抗原加工递呈中起负调节作用三、三、HLA-HLA-类基因类基因位于位于HLA-HLA-、类基因类基因之间之间补体基因补体基因C4AC4A、C4BC4B、C2C2、BfBf21-21-羟化酶基因羟化酶基因CYP21ACYP21A、CYP21BCYP21B热休克蛋白基因热休克蛋白基因HSP70HSP70细胞因子基因细胞因子基因TNFTNF、LTALTA、LTBLTBSimplifiedmapofHLAcomplexSimplifiedmapofHLAcomplexMHCClassIIDPLMP/TAPDMDQBCAMHCClassICLASSI:
HLA-A,HLA-B,HLA-CCLASSII:
HLA-DP,HLA-DQ,HLA-DR453DR1ClassIIICLASS:
C4,C2,B,TNF,HSP70,21-CYEEFGHLA-E,HLA-F,HLA-GTAP,LMP,HLA-DM,HLA-DO第二节第二节HLAHLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点HLAHLA复合体的遗传特点复合体的遗传特点单元型遗传单元型遗传共显性遗传共显性遗传高度多态性高度多态性连锁不平衡连锁不平衡一、单元型遗传(一、单元型遗传(Haplotype)HLAHLA单元型作为一个单位遗传给下一代单元型作为一个单位遗传给下一代单元型单元型连锁在一条染色体上的基因组合连锁在一条染色体上的基因组合基因型基因型两个同源单元型构成两个同源单元型构成InheritanceofMHChaplotypesInheritanceofMHChaplotypesBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRXParentsDP-1,2DQ-3,4DR-5,6B-7,8C-9,10A-11,12DP-9,8DQ-7,6DR-5,4B-3,2C-1,8A-9,10DP-1,8DQ-3,6DR-5,4B-7,2C-9,8A-11,10DP-1,9DQ-3,7DR-5,5B-7,3C-9,1A-11,9DP-2,8DQ-4,6DR-6,4B-8,2C-10,8A-12,10DP-2,9DQ-4,7DR-6,5B-8,3C-10,10A-12,9BCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRBCADPDQDRChildren二、共显性遗传(共显性遗传(Codominance)两条同源染色体上的两条同源染色体上的一对等位基因共显性一对等位基因共显性表达,都能编码相应表达,都能编码相应的分子的分子三、高度多态性高度多态性(Polymorphism)多态性多态性一群体概念,指一随机婚配的人群中,在一特一群体概念,指一随机婚配的人群中,在一特定基因座位上以稳定频率出现的两种或两种以定基因座位上以稳定频率出现的两种或两种以上的基因产物上的基因产物复等位基因复等位基因共显性表达共显性表达ThenumbersofHLAallelescurrentlyofficiallyassignedbytheWHONomenclatureCommitteeforFactorsoftheHLASystemasofAugust2000.PolymorphisminMHCClassIgenes555291140Datafromwww.anthonynolan.org.uk/HIG/index.htmlOctober2003998alleles(657inJuly2000)6215ClassIABCNoofpolymorphismsEFGPolymorphisminMHCClassIIgenes3356201062556Datafromwww.anthonynolan.org.uk/HIG/index.htmlOctober2003668alleles(492inJuly2000)764688DRDPDQDMDOClassIIAB1A1B1B2-9A1B1NoofpolymorphismsABAB四、连锁不平衡四、连锁不平衡(Linkagedisequilibrium)指在某一群体中,不同座位上某两个基因出现在指在某一群体中,不同座位上某两个基因出现在同一条单元型上的频率与期望值之间有显著差异同一条单元型上的频率与期望值之间有显著差异的现象的现象HLA-DRB1*0901HLA-DRB1*0901基因频率基因频率15.6%15.6%HLA-DQB1*0701HLA-DQB1*0701基因频率基因频率21.9%21.9%连锁理论频率连锁理论频率3.4%3.4%(0.1560.15600.219.219)连锁实际频率连锁实际频率11.3%11.3%第三节第三节HLAHLA分子结构及其分布分子结构及其分布一、一、HLA-HLA-类分子的结构类分子的结构HLA-AHLA-A、BB、CC分子,分子,异二聚体,糖蛋白异二聚体,糖蛋白66号染色体相应号染色体相应类基因编码类基因编码链链1515染色体一基因编码染色体一基因编码22微球蛋白微球蛋白链和链和22微球蛋白经非共价键连接成的异二聚体微球蛋白经非共价键连接成的异二聚体链由胞外区、跨膜区和
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