草鱼MHCⅠ晶体结构与递呈抗原多肽机制研究

发布时间：2018-05-19 12:51

  本文选题：草鱼 + MHC　； 参考：《中国农业大学》2015年博士论文

【摘要】：主要组织相容性复合体(Major Histocompatability Complex I, MHC I)类分子是递呈病毒抗原多肽,激活特异性细胞毒性T细胞(Cytotoxic Lymphocyte, CTL)免疫应答的核心分子。MHC1类分子最早出现于有颌鱼类,但是,鱼类MHC Ⅰ类分子的结构及其递呈抗原多肽的机制目前仍不清楚。 本研究集成了分子免疫学和结构生物学技术,首次解析了草鱼MHC Ⅰ类分子(Ctid-UBA)和源于SVCV病毒多肽的复合体(pCtid-UBA)晶体结构。Ctid-UBA的总体结构与已解析的其它MHC Ⅰ-多肽复合物(pMHCI)结构大致相同,但是具有三个明显的种属特征。第一,pCtid-UBA的α3结构域偏移明显,并且结合CD8分子的关键残基发生了变异,暗示鱼类MHC I与CD8的互作方式与其他高等动物有所不同。第二,pCtid-UBA中重链与轻链的接触面积最大,而该接触面积随着物种进化而降低。另外,在草鱼中存在2类轻链Ctid-$2m分子,并且都能够与重链和病毒多肽结合形成稳定的复合体。第三,Ctid-UBA的多肽结合褙中已存在6个口袋(A-F),但是其氨基酸组成与已解析的pMHCI差异较大,其中D口袋结合多肽第三位残基的侧链,对稳定多肽结合起到了关键作用。通过对结合多肽的构象分析发现,在水网的辅助下,多肽呈典型的“M”型构象。与多肽结合至关重要的7个保守氨基酸在Ctid-UBA中就已经存在,一致延续到哺乳动物。将pCtid-UBA与其他物种MHC I的结构进行对比分析后发现,它们在呈递多肽方面采用的是相似的策略。 克隆了40条Ctid-UBA序列,并与已登录的38条有效全长序列共同进行了多态性分析,结果可划分为3个分支。利用Wu-kabat公式计算了Ctid-UBA al和α2区氨基酸变异率,随后将高变异位点定位在了Ctid-UBA三级结构。结果证实了这些高变异位点可以影响Ctid-UBA递呈表位的偏好性。 最后,解析了斑马鱼Dare-β2m-Ⅰ和草鱼Dare-β2m-Ⅱ分子的晶体结构。Ctid-β2m-Ⅱ和Dare-β2m-Ⅰ的整体结构与已解析的其他物种β2m相似。通过与之前解析的Ctid-β2m-Ⅰ和Dare-β2m-Ⅱ以及其他高等脊椎动物的β2m比较发现,草鱼和斑马鱼的p2m在2个p片层之间多了一个由Ile37和Lys66形成的氢键。并且,Ile37和Lys66在硬骨鱼中是高度保守的。2个p片层之间由Cys25和Cys80形成的保守的二硫键,由Ile37和Lys66形成的特有氢键,加上由疏水性氨基酸形成的疏水盒,使得硬骨鱼p2m具有比其他物种更稳定的结构。草鱼的2类β2m都能够与重链结合形成稳定的复合体,且结合的方式基本相同;斑马鱼两类β2的差异氨基酸中,只有4个分布在与重链结合的区域,推测它们对与重链的结合影响不大。 本研究首次解析了草鱼MHC I类分子及草鱼、斑马鱼的两类β2m的晶体结构,有利于对鱼类CTL免疫的进一步研究,也有利于认知MHC I类分子的起源与进化。
[Abstract]:Major Histocompatability Complex I, MHC I) molecules of major histocompatibility complex are the core molecules that present antigenic polypeptide of virus and activate specific cytotoxic T cell cytotoxic T cells (CTLLs) immune response. The structure of fish MHC class I molecules and the mechanism of presenting antigenic peptides are still unclear. This study integrates molecular immunology and structural biology techniques, The crystal structure of Ctid-UBA) and its complex derived from SVCV virus polypeptide, Ctid-UBA, have been elucidated for the first time. The total structure of Ctid-UBA is similar to that of other MHC 鈪，

本文编号：1910166