Молекулы I, II, III классов главного комплекса гистосовместимости: строение, функции. CD-номенклатура мембранных молекул клеток

Главный комплекс гистосовместимости. Молекулы ГКГС III класса

На ЦПМ практически всех клеток обнаруживаются антигены совместимости, большая часть которых относится к системе главного комплекса гистосовместимости (ГКГС, или MHC от англ. Main Hystocompatibility Complex). Он также имеет историческое название HLA (Human Leukocyte Antigens).

Антигены ГКГС представляют собой гликопротеины, прочно связанные с мембраной клеток. Их относят к суперсемейству иммуноглобулинов, поскольку они схожи с иммуноглобулинами по строению.

ГКГС закодирован в коротком плече 6 хромосомы. Его антигены обеспечивают:

• иммунологическую индивидуальность человека;

• отторжение трансплантата, в высокой степени не соответствующего по ГКГС;

• межклеточные взаимодействия и генетический контроль иммунного ответа.

Различают три класса молекул ГКГС:

• молекулы I и II классов:

  • являются трансмембранными гликопротеинами;

  • играют ключевую роль в распознавании антигенов;

  • нарушение экспрессии ассоциировано с такими заболеваниями, как системная красная волчанка, псориаз, болезнь Бехтерева, рассеянный склероз и др.

• молекулы III класса:

  • большей частью являются свободными белками (белки комплемента С2, С4, белки теплового шока, факторы некроза опухоли и др.); не участвуют в распознавании антигенов.

Молекулы ГКГС I класса

Антигены ГКГС I класса состоят из двух нековалентно связанных полипептидных цепей: α (тяжелая) и β (легкая). Цепь α имеет три участка: цитоплазматический, трансмембранный и внеклеточный. В свою очередь, внеклеточный участок состоит из трех доменов: α3 (соединен с трансмембранным участком), α2 и α1 (вместе формируют щель Бьоркмана, в которой связываются и презентируются пептиды антигенов).

Цепь β представляет собой β2-микроглобулин и участвует в узнавании и связывании антигена, а также в транспорте всей молекулы ГКГС к ЦПМ. Антигены I класса включают в себя синтезированные клеткой пептиды, маркируют «свои» клетки и обеспечивают иммунологическую индивидуальность. Заражение клетки вирусом или ее мутация изменяют структуру этих антигенов (за счет чужеродного пептида), что становится сигналом для активации Т-киллеров (CD8+) к ее уничтожению.

Антигены I класса имеются на всех ядерных клетках.

Молекулы ГКГС II класса

Антигены ГКГС II класса также состоят из двух нековалентно связанных полипептидных цепей (α и β). Однако в этом случае каждая из цепей имеет три участка, а внеклеточный участок каждой цепи состоит из двух доменов: α2/β2 (соединены с трансмембранным участком) и α1/β1 соответственно.

Молекулы ГКГС II класса включают в себя пептид из антигена, захваченного из внеклеточной среды путем эндоцитоза. Этот комплекс воспринимается и анализируется Т-хелперами (CD4+). Подробно процесс переработки, презентации и распознавания антигенов описан далее.

Антигены II класса экспрессируются на поверхности ограниченного числа клеток: дендритных, В-лимфоцитах, Т-хелперах, активированных макрофагов, тучных, эпителиальных и эндотелиальных клетках.

CD-номенклатура мембранных молекул клеток

В ходе дифференцировки иммунокомпетентных клеток на их мембранах появляются различные гликопротеиновые рецепторы. Те из них, которые более или менее характерны для определенных клеток (то есть являются их маркерами), называют CD-антигенами, или CD-молекулами (от англ. cluster of differentiation – кластер дифференцировки).

Определение CD-антигенов позволяет осуществлять иммунофенотипирование клеток, то есть получать информацию об их происхождении, стадии дифференцировки и функциональном состоянии.

В настоящее время выделяют 371 CD-антиген (Вуллонгонг, 2014). Наиболее важные идентификационные CD-маркеры приведены в следующей таблице: