HLA-DR - HLA-DR

MHC класс II, DR
(гетеродимер)
DR Illustration.PNG
Иллюстрация DR со связанным лигандом (желтый)
Тип белкарецептор клеточной поверхности
ФункцияИммунное распознавание и
презентация антигена
Название подразделенияГенХромосомный локус
αHLA-DRAХромосома 6p 21.31
β1HLA-DRB1" "
β3HLA-DRB3" "
β4HLA-DRB4" "
β5HLA-DRB5" "

HLA-DR является MHC класс II рецептор клеточной поверхности закодировано человеческий лейкоцитарный антиген комплекс на участке хромосомы 6 6p21.31. Комплекс HLA-DR (ЧАСумань Lэкоцит Аntigen - DR isotype), а пептид, обычно длиной от 9 до 30 аминокислот, составляет лиганд для Т-клеточного рецептора (TCR). HLA (человеческие лейкоцитарные антигены ) были первоначально определены как антигены клеточной поверхности, которые опосредуют болезнь трансплантат против хозяина. Идентификация этих антигенов привела к большему успеху и долговечности трансплантации органов.

Антигены, наиболее ответственные за потерю трансплантата, - это HLA-DR (первые шесть месяцев), HLA-B (первые два года), и HLA-A (долгосрочное выживание).[1] Хорошее соответствие этих антигенов между хозяином и донором является наиболее важным для достижения выживаемости трансплантата.

HLA-DR также участвует в нескольких аутоиммунных состояниях, восприимчивости к болезням и устойчивости к болезням. Он также тесно связан с HLA-DQ и эта связь часто затрудняет устранение более причинного фактора болезни.

Молекулы HLA-DR активируются в ответ на передачу сигналов. В случае инфекции пептид (такой как пептид стафилококкового энтеротоксина I) связывается с молекулой DR и представляется некоторым из очень многих рецепторов Т-клеток, обнаруженных на Т-хелперных клетках. Затем эти клетки связываются с антигенами на поверхности B-клеток, стимулируя пролиферацию B-клеток.

Функция

Иллюстрация рецептора DR, представляющего антиген к TCR на Т-хелперной клетке

Основная функция HLA-DR - представлять пептидные антигены, потенциально чужеродные по происхождению, иммунной системе с целью выявления или подавления ответов Т- (хелперных) клеток, которые в конечном итоге приводят к продукции антител против того же пептидного антигена. . Антигенпрезентирующие клетки (макрофаги, В-клетки и дендритные клетки ) - это ячейки, в которых обычно находятся DR. Повышенное содержание «антигена» DR на поверхности клетки часто является ответом на стимуляцию, и, следовательно, DR также является маркером иммунной стимуляции.

Структура

HLA-DR представляет собой αβ гетеродимер, рецептор клеточной поверхности, каждая субъединица которого содержит два внеклеточных домена, мембранный домен и цитоплазматический хвост. Обе цепи α и β закреплены в мембране. N-концевой домен зрелого белка образует альфа-спираль, которая составляет открытую часть связывающей бороздки, C-концевой участок цитоплазмы взаимодействует с другой цепью, образуя бета-лист под связывающей бороздкой, простирающейся до клеточной мембраны. Большинство положений контакта пептида находятся в первых 80 остатках каждой цепи.

Генетика

В генетика HLA-DR сложен. HLA-DR кодируется несколькими локусами и несколькими «генами», выполняющими разные функции в каждом локусе. В DR α-цепь кодируется HLA-DRA локус. В отличие от других локусов DR, функциональные вариации в продуктах зрелого гена DRA отсутствуют. (Примечание: см. Таблицу Количество вариантов локусов аллелей HLA-DR- снижает потенциальные функциональные комбинации с ~ 1400 до ~ 400 ([таблица не точна, потому что новые аллели добавляются постоянно; не все новые аллели являются функциональными вариантами зрелых субъединиц]).

28 (из 75) наиболее распространенных гаплотипов DR-DQ у американцев европейского происхождения
DRDR-DQDRDQFreq
СеротипгаплотипB1A1B1%[2]
DR1DR1-DQ501:0101:0105:019.1
01:0201:0105:011.4
01:0301:0105:010.5
DR3DR3-DQ203:0105:0102:0113.1
DR4DR4-DQ704:01030003:015.4
04:07030003:010.9
DR4-DQ804:01030003:025.0
04:02030003:021.0
04:03030003:020.4
04:04030003:023.9
04:05030003:020.3
DR7DR7-DQ207:0102:0102:0211.1
DR7-DQ907:0102:0103:033.7
DR8DR8-DQ408:0104:0104:022.2
DR8-DQ708:0306:0103:010.1
DR9DR9-DQ909:01030003:030.8
DR10DR10-DQ510:0101:0405:010.7
DR11DR11-DQ711:0105:0503:015.6
11:0305:0503:010.3
11:0405:0503:012.7
DR12DR12-DQ712:0105:0503:011.1
DR13DR13-DQ613:0101:0306:035.6
13:0201:0206:043.4
13:0201:0206:090.7
DR13-DQ713:0305:0503:010.7
DR14DR14-DQ514:0101:0405:032.0
DR15DR15-DQ615:0101:0206:0214.2
15:0201:0306:010.7
DR16DR16-DQ516:0101:0205:021.0
лиганд (пептид стафилококкового энтеротоксина 1-C: pkyvkqntlklat) в кармане связывания DR αβ101

В Β-цепь DR[3] кодируется 4 локусами, однако не более 3 функциональных локусов присутствует у одного человека и не более двух на одной хромосоме. Иногда у человека может быть только 2 копии одного и того же локуса DRB1 *. В HLA-DRB1 локус распространен повсеместно и кодирует очень большое количество функционально вариабельных генных продуктов (HLA-DR1 к HLA-DR17 ). Локус HLA-DRB3 кодирует HLA-DR52 специфичность, умеренно вариабельна и по-разному связана с определенными HLA-DRB1 типы. Локус HLA-DRB4 кодирует HLA-DR53 специфичность, имеет некоторые вариации и связана с определенными HLA-DRB1 типы. Локус HLA-DRB5 кодирует HLA-DR51 специфичность, которая обычно неизменна и связана с HLA-DR2 типы.

  • связь (см. таблицу)
    • DQA1 и DQB1
      • Нарушение равновесия по сцеплению существует для многих DR-DQ типы.
    • Номенклатурные вопросы. Некоторые более ранние исследования могут относиться к DR15 или 16 как к DR2, а DQ5 и DQ6 как к DQ1, поэтому гаплотип DR2-DQ1 обычно относится к DR15-DQ6, но может относиться к DR16-DQ5. DR5 используется для обозначения DR11 и DR12, и в этом случае можно использовать DQ3. В этих случаях DQ3 почти всегда можно интерпретировать как DQ7, но DR5 чаще всего DR11 и реже DR12. Аналогичные проблемы существуют для DR6 по сравнению с DR13 и DR14. DR6-DQ1 может относиться к DR13-DQ6 или, реже, к DR14-DQ5, но DR6-DQ3 или DR6-DQ7 обычно относится к DR13-DQ7. Даже в более старой литературе есть более запутанные обозначения. Глядя на изменение ассоциации заболевания с улучшенным тестированием, мы можем увидеть, как номенклатура HLA эволюционировала с течением времени.
Количество вариантов локусов аллелей HLA-DR
HLA-DR
HLA-A1-B1От -B3 до -B51Потенциал
Locus###Комбинации
Аллели[3][4]3463741635
Уникальный полипептид239457902
Вариант связи1~300~30~330
1DRB3, DRB4, DRB5 имеют различное присутствие у людей

Эволюция и частоты аллелей

У HLA DRB1 высокий уровень аллельного разнообразия, по количеству аллельных вариантов он уступает только локусу HLA-B. Эти два локуса представляют собой самую высокую скорость изменения последовательности в геноме человека. Это означает HLA-DRB1 быстро развивается, намного быстрее, чем почти все другие локусы, кодирующие белок. Большая часть изменений в HLA DRB1 происходит в позициях контакта пептида в канавке связывания, в результате чего многие аллели изменяют способ связывания DR пептидных лигандов и изменяют репертуар, который может связываться каждым рецептором. Это означает, что большинство изменений являются функциональными. в природе, поэтому находятся на стадии отбора. В области HLA гены подвергаются гетерозиготному или уравновешивающему отбору, хотя определенные аллели, по-видимому, находятся под положительным или отрицательным отбором, в прошлом или в настоящем.

HLA обычно развиваются в процессе преобразование гена, который является формой короткого расстояния или "неудачного" генетическая рекомбинация. Функциональные мотивы в генах обмениваются с образованием новых аллелей, а часто и новых, функционально различных DR. изоформы. HLA-DR представляет собой крайний пример этого. Исследование X-сцепленных локусов показывает, что большинство локусов человека подверглись фиксации в течение последних 600 000 лет, а диплоидные локусы претерпели значительную часть фиксации за этот период времени.

Уровень глубокого ветвления в X-сцепленных локусах указывает на то, что локусы были близки к фиксации или зафиксированы на конце человеческого узкое место населения 100 000–150 000 лет назад. Локус HLA-DR представляет собой серьезное исключение из этого наблюдения.[5] Основываясь на распределении основных групп в человеческой популяции, можно утверждать, что более десятка основных вариантов пережили узкое место в популяции. Это наблюдение подтверждается концепцией коэффициента гетерозиготного отбора, действующего на HLA-DR, и на HLA-DRB1 локус в большей степени относительно HLA-DQB1 и HLA-DPB1. Большинство аллелей HLA, присутствующих в настоящее время в человеческой популяции, можно объяснить преобразованием генов между этими древними типами предков,[6] некоторые из них сохраняются в нынешнем населении.

Серогруппы

Подстраницы для серотипов DR
Серотипы HLA-DRB1 генные продукты
Сплит-антигены
HLA-DR1
HLA-DR2HLA-DR15HLA-DR16
HLA-DR3HLA-DR17HLA-DR18
HLA-DR4
HLA-DR5HLA-DR11HLA-DR12
HLA-DR6HLA-DR13HLA-DR14
HLA-DR7
HLA-DR8
HLA-DR9
HLA-DR10

В таблице ниже приведены ссылки на подстраницы с информацией о распространении, генетической связи и ассоциации заболеваний для серогрупп HLA-DR.

Связь Interlocus DRB

DRB1 связан с другими локусами DRB четырьмя способами.

Генетическая связь DR1 с DR18 с DR51, DR52 и DR53
не DRB1связанные антигены DRB1
антигеныантигены
НиктоDR1DR8DR10
DR51DR2DR15DR16
DR52DR3DR17DR18
DR5DR11DR12
DR6DR13DR14
DR53DR4DR7DR8DR9


Заболевания, связанные с HLA-DR и ссылками на подстраницы DR(V - Т)
КлассБолезньАссоциированный DR234
очаговая алопецияDR5
анемияпагубныйDR15
антифосфолипидный синдром, первичныйDR5DR12
аневризмаКоронарная артерияDR16
артериитТакаясуDR16
артрит, ревматоидныймалолетнийDR4DR5DR14DR15
pauciarticular, juv.DR8
Болезнь СтиллаDR12
ирит ж / юв. артритDR12
серопозитивныйDR1DR4DR10
ж /системный склерозDR1
болезнь Лайма, вызваннаяDR4
непереносимость тиопронинаDR5DR11DR12
кардиомиопатиягипертрофическийDR4DR17
T. cruzi индуцированныйDR4DR7DR15
колитКронаDR1
язвенныйDR1
сахарный диабетювенильный (Тип 1 )DR3DR4DR17DR18
жирная печень (тип 2 )DR8
энцефаломиелитвакцина против бешенстваDR17
энцефалопатияострый некротизирующийDR52
эпилепсиядетствоDR5
инфантильный / спазмDR17
сердечное заболеваниеревматическийDR16
гепатитаутоиммунныйDR2DR4DR17
первичный билиарный циррозDR2DR8
хронический тип CDR11
красный плоский лишайDR1DR10
волчанка,системныйDR3DR4DR52
гидралазин-индуцированныйDR4
с участием Синдром ШегренаDR15
лимфаденопатияобобщенныйDR5
лимфома,грибовидный микозDR5
мелиоидозDR16
миастениягрависDR3DR6DR13DR14
пеницилламин-индуцированныйDR1
миозитвоспалительное тело включенияDR17DR18DR52
нарколепсияDR2DR12
нефрит,тубулоинтерстициальныйDR1
нефропатияIgA-опосредованныйDR4
синдром полигландулярной недостаточностиDR5
пузырчаткалиственныйDR1
vulgarisDR4
псориазvulgarisDR1DR7
папилломатоз,респираторныйDR1
саркоидозне хроническийDR17DR52
склероз,множественныйDR2DR15DR53
"начало схватки" множественноеDR3
системныйDR4DR11DR16DR52
вульвальный лишайDR12
шизофренияDR1
восприимчивостьпроказаDR2
туберкулезDR2
аллергия на амброзию Ra6DR5
астма, чувствительность к клещамDR11
2-я инфекция, СПИДDR3
аспергиллезDR15
Саркома КапошиDR5
карциномы щитовидной железыDR8DR11
рак яичников / шейки маткиDR10DR11DR15
анафилаксия, вызванная виноградомDR11
Chlamydia pneumoniaeDR52
тиреоидитХашимотоDR3DR5
МогилыDR3DR17DR52
увеиттубулоинтерстициальныйDR1
*ссылки представлены на связанных подстраницах

использованная литература

  1. ^ Соломон С., Питосси Ф, Рао М.С. (2015). «Банковское дело на iPSC - выполнимо и стоит ли». Стволовые клетки. 11 (1): 1–10. Дои:10.1007 / s12015-014-9574-4. ЧВК  4333229. PMID  25516409.
  2. ^ Клитц В., Майерс М., Спеллман С., Бакстер-Лоу Л.А., Шмекпепер Б., Уильямс Т.М., Фернандес-Вина М. (2003). «Новые эталонные стандарты частоты гаплотипов HLA: типирование с высоким разрешением и большой выборкой гаплотипов HLA DR-DQ в выборке американцев европейского происхождения». Тканевые антигены. 62 (4): 296–307. Дои:10.1034 / j.1399-0039.2003.00103.x. PMID  12974796.
  3. ^ а б Marsh, S.G .; Альберт, Э. Д .; Bodmer, W. F .; Bontrop, R.E .; Dupont, B .; Erlich, H.A .; Fernández-Viña, M .; Герати, Д. Э .; Holdsworth, R .; Hurley, C.K .; Lau, M .; Lee, K. W .; Мах, Б .; Maiers, M .; Mayr, W. R .; Müller, C.R .; Parham, P .; Petersdorf, E.W .; Сасадзуки, Т .; Strominger, J. L .; Svejgaard, A .; Terasaki, P. I .; Tiercy, J.M .; Троусдейл, Дж. (2010). «Номенклатура факторов системы HLA, 2010». Тканевые антигены. 75 (4): 291–455. Дои:10.1111 / j.1399-0039.2010.01466.x. ЧВК  2848993. PMID  20356336.
  4. ^ Робинсон Дж., Уоллер М., Пархэм П., де Гроот Н., Бонтроп Р., Кеннеди Л., Стоер П., Марш С. (2003). «IMGT / HLA и IMGT / MHC: базы данных последовательностей для изучения главного комплекса гистосовместимости». Нуклеиновые кислоты Res. 31 (1): 311–4. Дои:10.1093 / nar / gkg070. ЧВК  165517. PMID  12520010.
  5. ^ Аяла Ф (1995). «Миф о Еве: молекулярная биология и происхождение человека». Наука. 270 (5244): 1930–6. Bibcode:1995Научный ... 270.1930A. Дои:10.1126 / science.270.5244.1930. PMID  8533083.
  6. ^ Пархам П., Охта Т. (1996). «Популяционная биология презентации антигена молекулами MHC класса I». Наука. 272 (5258): 67–74. Bibcode:1996Наука ... 272 ​​... 67С. Дои:10.1126 / science.272.5258.67. PMID  8600539. S2CID  22209086.

дальнейшее чтение

внешние ссылки