MHC-I/抗原肽

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MHC-I/抗原肽 复合物 (pMHC-I Complex) 是细胞免疫识别的物理核心,也是机体监控内部生物安全状态的“告示板”。它由 MHC-I 类分子的重链、$\beta_2$-微球蛋白以及长度通常为 8-10 个氨基酸的 内源性抗原肽 组成。该复合物主要在内质网中组装,随后转运至细胞表面,供 细胞毒性 T 细胞 (CTL) 的 TCR 扫描识别。这种机制确保了无论是病毒感染还是癌变导致的蛋白质异常,都能被免疫系统实时监测并清除。

MHC-I/抗原肽
pMHC-I · 分子构造
核心任务:提呈内源性免疫信息
组成部分 $\alpha$ 链, $\beta_2$m, 抗原肽
肽段长度 8 - 10 氨基酸
结合位置 $\alpha_1$ 与 $\alpha_2$ 结构域
识别细胞 CD8+ T 细胞 (CTL)
提呈路径 内源性抗原处理路径
生理意义 诱导细胞凋亡, 监控病毒

加工与组装:内源性提呈路径


抗原肽与 MHC-I 的结合是一个多步骤的生化校对过程:

  • 蛋白质降解: 细胞内的蛋白质(自身蛋白或病毒蛋白)被 泛素-蛋白酶体系统 降解为短肽。
  • 跨膜转运: 短肽通过 TAP (抗原处理相关转运体) 从胞浆进入内质网腔。
  • 复合物装配: 在分子伴侣(如 Tapasin)的协助下,符合裂隙大小的抗原肽嵌入 MHC-I 分子的肽结合槽中。
  • 胞面呈递: 组装稳定的复合物通过高尔基体转运至细胞膜表面,等待 TCR 的免疫检查。

MHC-I 与 MHC-II 复合物对比

特征 MHC-I/抗原肽 MHC-II/抗原肽
抗原来源 内源性 (如病毒、胞质蛋白) 外源性 (吞噬的病原体)
对应 T 细胞 CD8+ T (CTL) CD4+ T (Th)
肽结合槽形态 两端封闭 两端开放

临床应用:肿瘤新抗原与逃逸

  • 肿瘤新抗原 (Neoantigen): 癌细胞的基因突变会产生不同于正常蛋白的“新抗原肽”,它们与 MHC-I 结合后可激发强效的 CTL 杀伤反应。这是个体化癌症疫苗的基础。
  • 免疫逃逸: 许多肿瘤细胞通过下调 MHC-I 的表达或抑制 TAP 功能,使“告牌”变空,从而逃避 CTL 的特异性识别。
  • 病毒策略: 疱疹病毒等通过阻断 MHC-I/抗原肽复合物的转运,实现长期慢性潜伏。

关键相关概念

  • 交叉提呈 (Cross-presentation): 树突状细胞将外源抗原加载到 MHC-I 上的特殊机制,对启动 CTL 响应至关重要。
  • HLA (人类白细胞抗原): 人类 MHC 的特定遗传学术语,决定了复合物的个体差异。
  • 抗原识别 TCR 与该复合物特异性契合的过程。
       学术参考文献与权威点评 [Academic Review]
       

[1] Neefjes J, et al. (2011). Towards a systems understanding of MHC class I and MHC class II antigen presentation. Nature Reviews Immunology.
[权威点评]:目前对 MHC 类分子提呈路径及其与细胞器互动最系统的综述。

[2] Rock KL, et al. (2016). Present Yourself! By MHC Class I and MHC Class II Molecules. Trends in Immunology.
[学术点评]:详述了抗原肽如何被加工并精准嵌入 MHC 的分子动力学。

           MHC-I/抗原肽 · 知识图谱
关键蛋白 TAP 转运体蛋白酶体分子伴侣 (Tapasin)
分子识别 TCR-pMHC 相互作用CD8 共受体结合
调控轴 IFN-γ 诱导US11/ICP47 (病毒抑制)