T細胞免疫是適應性免疫的重要組成部分， 在對抗病原微生物感染及抗腫瘤中均發揮核心作用。 T細胞免疫的關鍵步驟是TCR與相應的pMHC的相互作用， MHC-I類分子通過遞呈表位多肽供細胞毒性T淋巴細胞識別而引發效應細胞對靶細胞的殺傷。 研究表位多肽與MHC分子復合物的結構有助于深入理解T細胞免疫發生的細節和加快T細胞表位疫苗的開發。人類的MHC分子也被稱作HLA分子， 經典HLA I類分子是由重鏈和輕鏈經非共價鍵連接成的異二聚體， 重鏈分別由HLA-A、HLA-B、HLA-C基因編碼， 因此經典HLA-I類分子包括HLA-A, HLA-B和HLA-C三類。 目前鑒定的HLA基因型超過1000種， 相同多肽在不同型別HLA中交叉遞呈的現象很普遍， 于是便產生了基于多肽結合特點的新的HLA分型方法，這種分類方法將具有相同或相近多肽遞呈特征的HLA歸為一類， 稱為超級型（supertype）。 A2與A3兩個超級型是頻率較高的超級型， 在亞洲人群中的表型覆蓋率分別為44.7% 和47.9%。 HLA-A*6801和HLA-A*6802都是較為常見的HLA基因型，它們屬于相同的血清型， 但是鑒于它們截然不同的多肽結合特征，HLA-A*6801被歸入A3超級型， 而HLA-A*6802屬于A2超級型。 本研究解析了HLA-A*6801 和HLA-A*6802分別呈遞典型的A3和A2超級型限制多肽的晶體結構， 且其中一個多肽與HLA-A*0201的復合物結構之前已被解析， 通過復性和分子篩純化實驗對多肽與HLA-A*6801 ，HLA-A*6802和 HLA-A*0201的結合能力進行了分析。 研究的數據表明，HLA-A*6802和 HLA-A*0201的F口袋由相似的殘基構成， 這個關鍵結構造成了它們呈遞多肽的相似特征， 而被共同劃入A2超級型。 然而， 與HLA-A*0201相比，HLA-A*6802所呈遞的多肽的構象與HLA-A*6801更相似。 而且， 由于HLA-A*6802具有較淺的D口袋和一個較大的C口袋， 導致了一個自身肽與HLA-A*6802結合時其P3錨定殘基的構象具有特殊性。 我們的發現有助于理解MHC微多態性導致的多肽呈遞特性分化的機理和A2及A3超級型分類的分子基礎。HLA-B*4001是亞洲人群中頻率最高的HLA-B類分子，HLA-B*4001與抗原肽的復合物的結構還未見報道。 本研究通過體外復性制備了HLA-B*4001與SARS病毒來源的表位（NP, residues216-225, GETALALLLL）的復合物的蛋白， 篩選得到了復合物的晶體， 分辨率達到2.3 ?， 經分子置換法解析了其結構。 通過對我們解出的晶體結構及表位庫中的自然呈遞表位的序列進行的分析， 我們對HLA-B*4001多肽結合基序有了更深刻的認識。HLA-B*4001的表位庫顯示， 所有表位多肽的第二位非常保守， 均為Glu, C末端殘基局限于L、Y、F, 而在其他位置的氨基酸則可為任意氨基酸。 我們的HLA-B*4001-SARS的晶體結構顯示， 表位多肽的第二位E作為錨定殘基插入抗原結合槽的B口袋， 第二位的E不僅和重鏈的His9和Arg62分別形成鹽鍵， 還和Lys45， Glu63 ，Tyr99形成三對氫鍵。 P1作為輔助錨定殘基完全包埋入PocketA中，PocketA入口處的Arg62和Glu163形成鹽橋， 對于穩固多肽的N端錨定起到重要作用。 C末端錨定殘基L作為長側鏈氨基酸在F口袋內與重鏈的Ser77，Asn80，Tyr84，Ser143之間形成四對氫鍵， 還與眾多其它氨基酸之間存在范德華力相互作用。 MHC I類分子呈遞的抗原肽可以發生修飾， 例如磷酸化， 糖基化， 甲酰化，乙酰化， 半胱氨酸化等。 半胱氨酸化是指抗原肽中存在半胱氨酸， 該半胱氨酸通過二硫鍵與另一個半胱氨酸結合。 研究表明同一條多肽在半胱氨酸化前后可以分別作為抗原激發不同的T細胞免疫。 HLA-A*0201限制性的H-Y和H-2Kd限制性的NP是兩條研究的較為深入的存在半胱氨酸化的抗原肽。 本研究解析了HLA-A*0201/H-Y和H-2Kd/NP的結構。 分析多肽中的半胱氨酸的構象發現， 半胱氨酸化修飾至少存在兩種方式， 一種方式是半胱氨酸化的過程中多肽本身存在的半胱氨酸的構象不改變， 另一種則需要原多肽中的半胱氨酸構象作出調整來連接另一個半胱氨酸。 半胱氨酸殘基位于表位多肽中被TCR識別的重要位置， 修飾后必然激活不同的T細胞反應。 HLA-C類分子的表達和分布都明顯不同于HLA-A類分子和HLA-B類分子，HLA-C類分子在免疫抑制中發揮重要作用。 本研究發現， HLA-Cw*0102可以通過體外復性形成同源二聚體， 且該二聚體的形成不需要多肽和輕鏈的幫助。通過分子篩和離子交換等方法的純化， 我們得到了高純度的HLA-Cw*0102重鏈二聚體， 可用于后續的功能試驗。 我們將HLA-Cw*0102全長基因克隆入真核表達載體， 使HLA-Cw*0102與Flag標簽蛋白融合表達， 通過Western證明HLA-Cw*0102同源二聚體在真核細胞中存在。 令人感興趣的是，HLA-Cw*0102重鏈二聚體是通過二硫鍵形成的， 但形成二硫鍵的半胱氨酸并非來自“free cystein”, 而是來自經典MHC結構中形成分子內二硫鍵的半胱氨酸， 這必然破壞HLA分子的經典構象。 作為一種新的存在形式，HLA-C重鏈二聚體可能具有重要的病理生理意義。 制備高親和力的單克隆TCR對于病毒性疾病及腫瘤的診斷和治療都是非常有用的。 本研究嘗試將針對HLA-A*2402-Nef的TCRS19-2進行改造并構建入噬菌體表達載體pLITMUS 28中。 通過ELISA實驗表明， 我們構建的重組噬菌體pLITMUS 28- S19-2表面表達了具備功能的TCR蛋白， 從而為進一步構建噬菌體庫， 篩選高親和力的TCR打下基礎。
?