本章重點
- MHC (i.簡介 ii.分類)
- 頂位
- 分化簇
- 抗體 (i.結構 ii.CDR iii.類型)
- T細胞受體(TCR) (i.結構 ii.CD3 iii.CD4/CD8)
1. 主要組織相容性複合體 MHC
i. 簡介 Intro
是一種專屬於自己身體的膜上醣蛋白,供給淋巴球受體辨識自我/非我
MHC只出現在有細胞核的細胞中,分成兩型;
第一型是公民細胞識別證,配合胞毒T細胞身上的CD8,如果有異常就會被Tc殺掉
第二型是抗原呈現細胞的通緝單,配合輔助T細胞身上的CD4,偵測到之後就會由Th啟動專一性免疫
如下圖
當身體細胞發生特定情況,例如接收抗原、受感染、癌變,就會造成MHC異常,呈現出抗原特徵,並觸發免疫反應
因為紅血球沒有核,故不會表現MHC,則藏在紅血球身上的疾病(例如瘧疾)便不容易被免疫系統偵測到
ii. 分類 Classification
人類的MHC又稱為HLA(人類白血球抗原)
Class I:A、B、C (配CD8)
Class II:DP、DQ、DR (配CD4)
小鼠的MHC又稱為H-2
Class I:K、D、L
Class II:I-A、I-E
敏伶口訣:一個字母就是Class I,兩個字母就是Class II
2. 頂位 epitope
又稱為抗原決定部位(Ag determinant),抗原真正與抗體/受體結合的部位,但通常只佔整個抗原的一小部分
可以是連續性也可以是不連續性,與抗體/受體結合就會觸發免疫反應
>連續性、線型的頂位通常會暴露在MHC表面,被T細胞受體(TCR)辨識
>不連續性、會改變構型的頂位通常被抗體/B細胞受體(BCR)辨識
3. 分化簇 Cluster of Differentiation (CD)
如果說MHC和頂位是被辨識者(抗原),則分化簇與受體就是辨識者
分化簇指的是一群能夠辨識抗原的細胞膜蛋白(=辨識器/受體),不同的免疫細胞表現的CD種類也不同
T細胞皆有:CD3
Tc(胞毒性T細胞):CD8,辨識MHC-I
Th(輔助型T細胞):CD4,辨識MHC-II (CD4為HIV目標,故造成免疫缺失)
Treg(調節T細胞):CD25、CD4 (補充)
B細胞:CD19、CD20、CD21
NK(自然殺手)細胞:CD16、CD56
單核球/巨噬細胞:CD14
株落選擇 Clonal Selection
使應付特定抗原之淋巴球擴張(expansion),放大對特定抗原的辨識能力
4. 抗體/免疫球蛋白 Antibody/Immunoglobulin
i. 結構 Structure
1.依照輕重鏈分
共四條多肽鏈。兩條輕鏈(約25kDa)、兩條重鏈(約50kDa),肽鏈間有雙硫鍵(disulfide bond)
其中輕鏈有兩個域(Domains),分別稱為VL跟CL
2.依照上下端分
Y型下端為恆定區(Constant Region),為肽鏈的C端(COO-);上端雙臂為變異區(Variable Region),為肽鏈的N端(NH3+)
Hinge:Y型的中心地區,可以扭曲,讓兩個上臂有靈活性,箝制兩個抗原
下端又稱為Fc端,上臂端又稱為Fab端
3.依照變異區分
輕鏈變異區:分成 κ(kappa)和 λ(lambda)
重鏈變異區:會決定抗體聚集的方式,分成 α(IgA)、γ(IgG)、μ(IgM)、δ(IgD)、ε(IgE)
ii. 互補性決定位 Complementarily Determining Region (CDR)
HV=Hypervariable 高度變異區
亦即CDR,是抗體Fab端的變異區中,特別跟抗原頂位結合的區域,就像六根抓住東西的手指,其中輕鏈跟重鏈各有三個CDR
FR=Framework Region 結構性區域
不直接接觸頂位的部分。也有可能突變,但造成抗體整體變性的機會較小,端看胺基酸的突變狀況
(敏伶:例如,如果從Gly突變成Ala,影響就比較小;Gly突變成Trp就會比較大)(只是舉例)
iii. 類型 Types
免疫球蛋白超家族 Immunoglobulin Superfamily
除了現在體內的Y型抗體們之外,演化史上也有一些非Y型的肽鏈有免疫專一性功能,統稱為抗體超家族 (例如一些分化簇)
免疫球蛋白的同種型 Isotypes of Immunoglobulin
可以參考維基百科的表格(點擊)
IgA:攻擊型,分成2種,可以形成雙體,主要出現在分泌物中(唾液、眼淚)
IgG:攻擊型,單體,分成3種,可以透過胎盤傳播,嬰兒的主要免疫來源
IgM:凝集型,五聚體,主要在血漿中凝集運送
IgD:功能不明,可能是插在B細胞上當BCR
IgE:過敏型,數量最少,插在嗜鹼性球和肥大細胞上,引起組織胺釋放
敏伶有一頁在講表格,討論到 血清中的含量/活化補體/穿過胎盤;可以記一下
5. T細胞受體 TCR
i. 結構
長得很像抗體,但只有抗體的上面手臂部分,屬於免疫球蛋白超家族
可分成V-α和V-β、C-α和C-β
和細胞膜相接的地方也有hinge
TCR主要用以辨識MHC;請注意T細胞還有很多種分化簇
本文只特別介紹CD3、CD4和CD8
ii. T細胞共同具有:CD3
是用來輔助CD4或CD8,分成兩邊的 γε (gamma-epsilon) 和 δε (delta-epsilon)
下方則有一對ζζ (zeta-zeta) 或 ζη (zeta-eta)的信號鏈
因此,如上圖,藍色的TCR(CD4或CD8),搭配兩邊的CD3以及下方的ζζ鏈,就會組成一個完整的TCR複合體
iii. 各別擁有:CD4、CD8
如同上面所說的,CD4跟CD8分別屬於輔助T細胞和胞毒T細胞
在未成熟的T細胞,也就是胸腺細胞身上,會同時存在CD4和CD8
在成熟階段中,胸腺細胞會進行正向選擇與負向選擇,進而「專業化」,只留下一種分化簇
因此最後,CD4和CD8只會擇一出現 (可進一步參考山姆主站「工作細胞9:胸腺細胞」詳解)