人人學懂免疫學：第十六期

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正文

每時每刻，外界的環境中無數的病毒、細菌會透過各種各樣的方式入侵我們的體內，而我們的免疫細胞無時無刻不在進行著激烈的戰鬥。這一系列文章生動有趣，很接地氣，分享給大家！

撰文：Kennisy

首發：藥學速覽

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書接上回，上期我們為大家介紹了MHC I類分子的結構和MHC I類分子介導的抗原提呈過程：MHC I類分子能呈遞約由8-11個氨基酸組成的內源性抗原的多肽片段。文章回顧：人人學懂免疫學：第十五期

MHC I類分子展示內源性抗原有 3 個重要步驟：

由蛋白酶體裂解產生抗原多肽；

由TAP轉運體將多肽轉運至內質網；

多肽結合於MHC I類分子結合溝內並被運至細胞表面展示。

MHC I類分子與MHC II類分子，有相似之處但也有不同之處。在對MHC I類分子有了解後，今天我們一起來學習

MHC II類分子

。

1 MHC II 類分子概要

MHC II類分子，是由

6號染色體HLA-D區基因編碼

，具有多型性——人與人之間的MHC II類分子具有差異。然而，與MHC I類分子不同的是，

MHC II類分子的結合溝兩端開放，多肽分子可以伸出溝外

（具有兩段閉合的結合溝的MHC I類分子提呈的由8-11個氨基酸組成的多肽片段與溝相匹配而落在溝內）。因此，

結合於MHC II類分子的多肽比結合於MHC I類分子的多肽分子更大，約為 13-25 個氨基酸。

MHC分子的結構：左為MHC I類分子，右為MHC II類分子

MHC II類分子結構

在介紹MHC II類分子介導的抗原提呈過程之前，我們先大概瞭解一下兩類分子的區別：MHC I類分子介導的是

內源性抗原的提呈過程，它們將內源性抗原片段提呈至CTL

（細胞毒性T淋巴細胞），而MHC II類分子則介導的是

外源性抗原的提呈過程

，

它們提呈外源性抗原多肽分子至Th細胞

（helper T cells，輔助性T細胞）。

此外，

MHC I類分子在幾乎所有細胞上都表達，而MHC II類分子則主要表達在B細胞、單核巨噬細胞、樹突狀細胞等抗原呈遞細胞上

。這一現象很有意義，MHC I類分子擅長提呈細胞內製造的蛋白質（不要忘記MHC I類分子提呈的是內源性抗原）。因而，幾乎在所有細胞上表達的MHC I類分子使得CTL有機會檢查機體內絕大多數細胞，以監視病毒或其他感染；而MHC II類分子正如“公告牌”——公示細胞外正在發生的事情，將危險警示於Th。

因此，須執行該任務的表達MHC II類分子的細胞相對較少——僅對機體不同部位的環境提供抽樣資訊。

2 MHC II 類分子介導的抗原提呈過程

組成MHC II類分子的兩種蛋白質，在胞漿中產生並被轉運至內質網，在內質網中它們與被稱為恆定鏈

（invariant chain）

的第三種蛋白質結合。

恆定鏈蛋白執行下列多種功能：首先， 恆定鏈蛋白佔位於MHC II類分子的結合溝，使其再不能獲取內質網中其他多肽（這一點非常重要，因為內質網中有很多內源性多肽，它們被蛋白酶體加工後會裝載於MHC I類分子上並隨後被MHC I類分子展示，如果這些內源性多肽片段被裝載於MHC II類分子，那麼MHC I類分子和II類分子將展示同種產自細胞內的蛋白質多肽片段，造成資源的浪費）。因此，恆定鏈透過扮演MHC II類分子的“伴侶分子”以確保內源性多肽在內質網中不被MHC II類分子搭載。恆定鏈的第二個功能是引導MHC II類分子穿過高爾基體疊層加工到胞漿中叫做內體（

endosome

）的特殊小泡內。在內體中MHC II類分子與多肽搭載。

恆定鏈

在MHC II類分子從內質網行進到內體的過程中，細胞外的蛋白質被帶進細胞內並被包裹入吞噬體（

Phagosome

）中，隨後吞噬體與內體融合，內體中的酶作用於吞噬體內的外源性蛋白質，將其切割加工成多肽分子，同時，內體酶也破壞了本結合與MHC II類分子上的恆定鏈，只留下那些能真正保護MHC分子結合溝的分子片段CLIP，但MHC分子本身卻未受損傷。同時，一種被稱作HLA-DM的細胞蛋白也到達內體，結合於MHC分子上，並將恆定鏈的殘餘片段（

CLIP

）釋放，騰出MHC II類分子結合溝，容許外源性多肽裝載於其上。

最後，MHC II類分子與外源性多肽分子形成的複合物，被轉運至細胞表面展示。

（invariant chain佔據MHC II類分子的結合溝，使MHC II類分子不能結合內質網中的內源性多肽分子；隨後invariant chain被部分裂解，留下能保護MHC II類分子結合溝的CLIP片段；最後，HLA-DM將CLIP片段釋放，使外源性多肽能夠裝載在MHC II類分子的結合溝上）

MHC II類分子介導的外源性抗原呈遞過程

機體為MHC兩類分子安排了兩個獨立裝載位點和轉運途徑。正是裝載位點和轉 運途徑的相互獨立，從而使得

MHC I 類“公告牌”可以為 CTL 公示發生在細胞內的事件，MHC II類“公告牌”可以為 Th 公示發生在細胞外的事件。

MHC I類分子介導的內源性抗原呈遞過程（右圖）與MHC II類分子介導的外源性抗原呈遞過程（左圖）

3 文末小結

在這兩期推送中，我們為大家介紹了MHC I類分子和MHC II類分子。MHC I類分子與MHC II類分子都有自己特殊的結構和功能，MHC分子最主要的

功能在於參與抗原呈遞，即MHC分子透過其肽結合槽與抗原肽結合，並將其呈現於細胞表面供 T 細胞識別。

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參考資料：

參考書：《How the immune system works》

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