Antigen Processing and Presentation
MHC-曾雪 魏楚楚

Inducers of ER-associated degradation
rh178 protein (from rhesus monkey CMV) inhibits heavy chain translation in a signal peptidedependent manner
mK3 (from HMV68) ubiquitylates mouse MHC class I heavy chains and targets them for ERAD
3. has chaperone-like and catalytic functions
tapasin可以提高抗原肽结合速率并将他们装载到MHC-I分子上
MHC I Antigen Presentation:
Proteasomal processing
TAP transport
Tapasin 协助修饰
Tapasin
1. essential for the expression of optimally stable MHC class I molecules on the cell surface
2. can increase the rates of peptide association and dissociation onto MHC class I molecules
Ubiquitination
E1: ubiquitin-activating enzyme E2: ubiquitin-conjugating enzyme E3: facilitate the transfer
of ubiquitin
内吞作用
分选和溶酶体水解
2/8/2020
医学免疫英语试题及答案

医学免疫英语试题及答案 一、选择题(每题2分,共20分) 1. Which of the following is not a type of immunoglobulin? A. IgG B. IgM C. IgA D. IgD E. IgE
答案:D 2. The primary function of T cells is to: A. Produce antibodies B. Provide help to B cells C. Kill infected cells D. Both B and C E. All of the above 答案:D 3. Which of the following is not a component of the complement system?
A. C1q B. C1r C. C1s D. C3 E. C5
答案:B 4. The major histocompatibility complex (MHC) is involved in: A. Antigen presentation B. Cell adhesion C. Cell signaling D. All of the above E. None of the above 答案:A 5. Which of the following is a type of T cell? A. Helper T cell B. Cytotoxic T cell C. Regulatory T cell D. All of the above E. None of the above
答案:D 6. The process of antigen processing and presentation is carried out by:
A. B cells B. T cells C. Dendritic cells D. Macrophages E. All of the above 答案:E 7. Which of the following is not a function of antibodies? A. Neutralize toxins B. Opsonize pathogens C. Activate the complement system D. Enhance phagocytosis E. Induce cell proliferation
5APC

MHC TCR
Pathogens
APC
T Cell
CONCEPT
APCs are immunocytes that can uptake, process and present antigens to other
lymphocytes.
Can all APCs stimulate T cells to proliferate?
CLASIFICATION
Professional APC: constitutively express MHC II molecules MHC I
Professional APCs
Dendritic Cells (DCs)
Macrophages (M)
B Lymphocytes
Non-professional APCs
Migration maturation Immature DC
Mature DC
Immature DC Strong antigen uptaking and processing function
Mature DC High level of MHC molecules and co-stimulatory molecules
Bone marrow pluripotent stem cells Mononuclear cells Macrophages
Mononuclear Phagocyte System,MPS
Macrophages
Phagocytosis and antigen presentation
Function
First line of defense Native Non-specific No memory to antigens
抗原递呈细胞与抗原递呈

DC1诱导Th1分化,而DC2诱导Th2分 化。
分化、发育、成熟及迁移
髓系DC分化发育过程已逐渐清楚,但对淋巴系的知之
甚少。
很强的内吞、加工、处理抗 原的能力,但处理初始T细胞
和MLR的能力较弱
主要标志为CD1a、CD11c、CD83, 高水平表达MHC- Ⅰ/Ⅱ类分子,
Mφ是体内功能最为活跃的细胞之一。
网状内皮细胞系统 reticuloendothelia
l system, RES
早期: Mφ+网状细胞
单核吞噬细胞系统 mononuclear phagocyte
system, MPS
现在
单核巨噬细胞
单核细胞体积较大,蹄状核(左,普通光镜) 胞浆颗粒明显(中透射电镜) 腹腔巨噬细胞粘附于玻璃表面(右,扫描电镜)
基本概念
专职抗原提呈细胞(professional APC): 具有显著的抗原摄取、加工和提呈功能,组成
性表达MHC II类分子、协同刺激分子的一类细 胞。 主要包括树突细胞、巨噬细胞和B 淋巴细胞。 是体内主要负责免疫激活的成分。
基本概念
非专职或兼职抗原提呈细胞 (non-professional APC)
抗原提呈细胞与 抗原提呈
Antigen Presenting Cells and Antigen Presentation
1973年 ---DCs T细胞不能识别天然蛋白质抗原,抗
原肽是与MHC分子一起被识别的。 20世纪80年代
T细胞只能识别与MHC分子形成复合物 的抗原肽成分,需要其他免疫细胞辅助:将天 然蛋白质抗原降解为多肽,形成MHC-肽复合物, 被T细胞识别。
3.153.9抗原的加工和提呈相关概念

细菌
内体中的细菌
内吞
溶酶体降解 后的细菌
细菌抗原 (外源性抗原)
APC加工和提呈抗原的途径
内源性抗原——以胞质溶胶途径(亦称MHCⅠ 类分子途径)加工提呈给T细胞
外源性抗原——以溶酶体途径(亦称MHCⅡ类 分子途径)加工提呈给T细胞
内、外源性抗原的比较
内源性抗原
外源性抗原
来源
A染细胞的病毒蛋白是内源性抗原
C. 通过MHC II类分子提呈
D.是在胞质内加工的抗原
E.被吞入的细菌不是内源性抗原
3.以下选项哪些属于外源性抗原?
A.宿主细胞中产生的病毒蛋白
B. 胞内感染的病原体
C.肿瘤抗原
D.某些自身细胞内的自身抗原
E.被吞入的细菌
内源性抗原
(endogenous antigen)
概念:即APC内合成的抗原。
种类:病毒感染细胞的病毒蛋白、肿瘤抗原等。
病毒
吸附
脱壳
病毒从内体 进入胞浆 穿入
整合
转录 mRNA
翻译
合成的病毒蛋 白(内源性抗
原)
外源性抗原
(exogenous antigen )
概念:APC摄取的抗原。
种类:被吞噬的细胞、细菌或某些自身成分等。
抗原的加工 (antigen processing)
也称为抗原处理,是 APC(包括靶细胞)将胞浆内 自身产生或摄入胞内的抗原消化降解为一定大小的抗原肽 片段,使其适合与MHC分子结合,再将合成的抗原肽MHC分子复合物转运到细胞表面的过程。
?
pMHC
抗原的提呈 (antigen presenting)
APC种类
MHC限制性 种类
广义的APC
抗原提呈细胞和抗原提呈PPT演示幻灯片

* 内源性抗原(endogenous antigen): APC 内 合 成 的 抗 原 。 例 如 细 胞 内 复 制 的 病
原体、肿瘤细胞表达的抗原、移植物表达的成 分和细胞表达自身组织成分等。
17
外源性抗原和内源性抗原的产生
18
(一)外源性抗原提呈途径(溶酶体或MHC II类途径) * 指外源性抗原被APC摄取、加工、处理为抗原肽, 与MHC II类分子形成抗原肽/MHC II类分子复合物, 表达于APC细胞表面,供CD4+T细胞识别的过程
抗原提呈细胞和抗原提呈
Antigen-presenting cells and antigen ion
1
T细胞和B细胞识别抗原的过程
2
第一节 抗原提呈细胞
(antigen-presenting cells, APCs)
* APCs:能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈 给T细胞的细胞,又称为辅佐细胞。
33
CD1可提呈脂类抗原
34
小结
• T细胞不能直接识别天然抗原,需要APCs将抗原加 工处理后,形成抗原肽/MHC复合物,T细胞才能够识 别
• APCs是能够加工处理抗原的细胞,且将抗原肽/MHC 复合物展现在其表面供T细胞识别 • 专职APCs、兼职APCs和广义APCs
• 外源性抗原通常由专职APCs通过MHC II类分子途径 提呈给CD4 T细胞识别 • 内源性抗原通常可由所有APCs通过MHC I类分子途 径提呈给CD8 T细胞识别
15
一、抗原提呈的概念 抗原提呈(antigen presentation)
指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为多肽 片段,以抗原肽/MHC分子复合物的形式提呈给T细 胞识别的过程。
抗原的处置与递呈
抗原的处置与递呈关键词:抗原一、抗原的捕捉与处置辅佐细胞可通过量种方捕捉抗原,例如吞噬作用(对同种细胞或细菌等大型颗粒)和胞饮作用(对病毒等微小颗粒或大分子)等。
这种吞噬和吞饮作用无抗原特异性,可能的识别机制在于吞噬细胞与被吞噬颗粒之间的表面亲水性不同。
另外还有受体介导的内摄作用,这是弱吞噬力的辅佐细胞捕捉抗原的要紧方式,例如B细胞可借助抗原受体(表面免疫球蛋白)与相应的抗原特异性结合,并将抗原内化处置。
这些捕捉方式与中性粒细胞的吞噬作用(详见第八章)相似。
抗原处置(antigenprocessing)是指辅佐细胞将天然抗原转变成可被TH细胞识别形式的进程;这一进程包括抗原变性、降解和修饰等。
例如细菌在吞噬体内被溶菌酶消化降解,将有效的抗原肽段加以整理修饰,并将其与MHCⅡ类分子相连接,然后转运到细胞膜上。
可与MHCⅡ类分子结合的都是蛋白性抗原;多糖和脂类不易于MHCⅡ类分子连接,难以被TH细胞识别,因此多不是良好的免疫原;但有时能够诱导抗体性免疫应答。
二、抗原的递呈抗原递呈(antigenpresentation)是辅佐细胞向辅助性T 细胞展现抗原和MHCⅡ类分子的复合物,并使之与TCR结合的进程。
那个进程是几乎所有淋巴细胞活化的必需步骤。
抗原递呈之前,经处置后的抗原肽段已经连接在MHC分子顶端的槽中,那个复合物即是TCR的配体。
TCR与配体结合的精准模式尚未清楚,一个合理的说法是TCR中α和β链的V段接触MHC分子的α螺旋(形成MHC分子顶端槽的肽段),使高可变的连接部(V-J及V-D-J)与抗原肽段相结合。
如此保证了TCR识别抗原的特异性。
超抗原(例如细菌毒素等,详见第二章)的递呈有独特的模式,它不需要胞内处置,能够直接与MHCⅡ类分子结合。
超抗原不结合在MHCⅡ类分子的顶端槽中,而是结合在槽的外侧;与TCR结合时,不结合其α链,只结合β链的V节段。
超抗原对TCR和MHCⅡ类分子的结合都超级牢固,象一支双向钩子将T细胞和辅佐细胞牢牢地连在一路,很容易使T细胞活化。
抗原提呈细胞及抗原提呈 DJP
2
2. 根据抗原是否在APC细胞内合成分类:
Endogenous antigen(内源性抗原) --synthesized within the APCs eg: 病毒蛋白(感染细胞内合成), 肿瘤抗原 (肿瘤细胞内合 成), APC内加工, 抗原短肽, -- MHC-I , CD8+ T cell 识别 麻风/肺结核?
40
①抗原 产生
1 内源性抗原在胞浆中产生
41
②抗原 处理及 转运
2 内源性抗原在蛋白酶体中被降解成抗原肽
泛素化
蛋白酶体 proteasome
外源性与内源性抗原
外源性抗原 (Exogenous antigens)
– 抗原来自细胞外 (e.g., 细菌蛋白) 内源性抗原 (Endogenous antigens) – 抗原在细胞内合成 (e.g., 细胞内寄生的细菌或病毒的蛋 白、肿瘤蛋白、异常的细胞蛋白等).
38
抗原处理和提呈的2条通路
①抗原 产生 ②抗原 处理 ③MHC 合成 ④抗原肽-MHC 结合
⑤抗原 提呈 Antigen presentation
MHC II 途径
溶酶体
恒定链
MHC I 途径
蛋白酶体
39
MHC I类分子途径提呈内源性抗原
Processing and presentation of endogenous
antigen by Class I MHC pathway
cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原cd4t细胞一般不直接识别大分子蛋白质抗原8cd4t细胞只识别apc提呈的抗原肽cd4t细胞只识别apc提呈的抗原肽cd4t细胞只识别apc提呈的抗原肽cd4t细胞只识别apc提呈的抗原肽mhciii定义?抗原提呈细胞apc
免疫学名词解释
Aαβ-T cell, αβ-T细胞:表达αβ-TCR的T细胞,占外周血中成熟T细胞总数的90%左右。
Acquired immune response,获得性免疫应答:主要由T和B淋巴细胞所介导的抗原特异性免疫应答,包括细胞免疫应答和体液免疫应答两部分,亦称adaptive immune response或specific immune response(特异免疫应答),具有免疫记忆性。
Acquired immunity,获得性免疫:机体在被外来抗原免疫后所获得的抗原特异性免疫状态。
当机体再次遇到该抗原时将能够做出更为迅速而有效的免疫应答。
亦称adaptive immunity。
Active immunization,主动免疫:将外来抗原(常配以佐剂)注入宿主体内以诱导获得性免疫应答的过程,与被动免疫(passive immunization)反义。
Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS),获得性免疫缺陷综合征(艾滋病):由人免疫缺陷病毒(HIV)感染所引起的免疫缺陷性疾病。
晚期患者体内的CD4+T淋巴细胞极度减少,对各种机会感染易感,并伴有一些罕见的肿瘤,如Kaposi肉瘤和Burkitt淋巴瘤等。
Acute-phase protein,急性期蛋白:一组具有抗感染和辅助组织修复作用的血清蛋白(如MBP和CRP 等),多由肝脏合成,其血清浓度在病原微生物感染或者组织损伤之后迅速大幅度增加。
Adenosine deaminase (ADA),腺苷脱氨酶:在细胞代谢过程中催化腺苷(adenosine)和2'-脱氧腺苷脱氨分别成为肌苷(inosine)和2'-脱氧肌苷的酶。
ADA基因突变导致脱氧腺苷和dATP在细胞内积蓄并影响淋巴细胞发育,从而引起常染色体隐性遗传性SCID。
Adherent cell,黏附细胞:在体外能够黏于塑料或者玻璃表面的细胞,又为贴壁细胞,如单核巨噬细胞和某些上皮细胞。
APC与抗原的处理及提呈
二、单核/巨噬细胞 (Mo/Mφ)
(一) 组成及分布
单核细胞(Mo) —外周血
Mφ
—— 组织
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* Mφ在不同的组织有不同的名称: 巨噬细胞(淋巴结/脾/肺泡/胸/腹腔) 库普弗细胞(肝) 小胶质细胞(神经组织) 破骨细胞(骨) 组织细胞(结缔组织)
2. MHCⅠ类分子的生成与组装
α链、β2m合成部位:ER 伴侣分子:钙联素,等
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3. 抗原肽- MHCⅠ类分子复合物的形成与多肽的提呈
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MHCⅠ类分子途径
Summary 内源性Ag
蛋白酶体 降解
Ag肽 (8~12个aa)
TAP转运
内质网腔(Ⅰ类分子在此合成) 形成 Ag肽-MHCⅠ类分子复合物 提呈 Golgi 转运
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树突状细胞
(二)功能 1. 抗原提呈与免疫激活作用 ① 提供双信号,活化T细胞:
-Ag肽:MHC分子复合物
信号1
TCRCD3 T CMR…
DC
-协同刺激分子(CM)
信号2
(B7-1,B7-2 …)
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(CD28 …)
树突状细胞
(二)功能 1. 抗原提呈与免疫激活作用 ② DC分泌IL-12诱导初始T细胞产生Th1型 应答 Th0
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2. 按分化成熟状态分类 非成熟DC
FcR及甘露糖R MHCII分子 共刺激分子 Ag摄取加工能力 Ag提呈能力 迁移倾向性 主要功能
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Maturation and loading of MHC class I
Peptide Peptide
Peptide
Endoplasmic reticulum
B2-m Calnexin binds binds and to nascent stabilises class I chain floppy until 2-m binds MHC Tapasin, calreticulin, TAP 1 & 2 form a complex with the floppy MHC Cytoplasmic peptides are loaded onto the MHC molecule and the structure becomes compact
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endogenous antigens : proteins that are synthesized within the cytoplasm of the cell. Examples: viral proteins, tumor antigens exogenous antigens:antigens originate outside the cell. Examples: bacteria proteins
Cells that display peptides associated with class II MHC molecules to CD4+ Th cells are called APC.
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APCs: highly specialized cells Uptake and process antigens
Ag processing and presentation
T cell response
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Since all cells expressing either class I or class II MHC molecules can present peptides to T cells, strictly speaking they all could be designated as Antigen Presenting Cells (APC). However,………………..
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The 3 types of APCs
Constitutively express a high level of MHC II and the co-stimulatory protein,B7. the most effective APC
must be activated by the process of phagocytosis before expressing class II MHC and B7.
The components of the proteasome include MECL-1, LMP2, LMP7 LMP2 & 7 encoded in the MHC
Proteasome cleaves proteins after hydrophobic and releases peptides into the cytoplasm
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Peptide antigens produced in the cytoplasm are physically separated from newly formed MHC class I
ENDOPLASMIC RETICULUM
Newly synthesized MHC class I molecules
抗原加工提呈
(Antigen Processing and Presentation) 张 勇
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T cells do not recognize native antigens
Cross-linking of surface membrane Ig
T
YYY Y Y Y Y Y
Target cell
“kiss of dead”
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Processing and Presentation
of Exogenous Antigens
(MHC class II pathway)
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Uptake of exogenous antigens
CYTOSOL
Peptides need access to the ER in order to be loaded onto MHC class I molecules
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Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2)
Membrane Ig receptor mediated uptake
Y
Complement receptor mediated phagocytosis
Phagocytosis
Pinocytosis
Y
Fc receptor mediated phagocytosis
Uptake mechanisms direct antigen into intracellular vesicles for exogenous antigen processing
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2. macrophage( M)
monocyte:blood
macrophage:tissue
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3. B lymphocyte
• BCR (smIg): take up soluble antigens efficintly • Constitutively express class Ⅱ MHC • Inducible expression of B7
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The properties of various APCs
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Antigen processing and presentation antigen processing protein antigen is degraded into peptide antigen presentation association of peptide with MHC and transportation of MHC-peptide complex to the cell membrane
Constitutively express class II MHC but must be activated to produce B7.
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1. dendritic cell (DC)
discovered in 1973
Tissue –resident DC Immature DC(iDC) surface receptors recognize microbes migrate to local lymph nodes Within lymph nodes DC mature DC(mDC) present antigens to T cells in MHC molecules
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Processing and Presentation of Endogenous Antigens
(MHC class I pathway)
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Degradation in the proteasome
Cytoplasmic cellular proteins, including non-self proteins are degraded continuously by a multicatalytic protease of 28 subunits
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Target cells:
Cells that display peptides associated with class I MHC molecules to CD8+ Tc cells are referred to as target cells.
Professional antigen presenting cells (APC):
Hydrophobic transmembrane domain
Peptide
Lumen of ER
ER membrane Cytosol
Peptide Peptide
Peptide antigens from proteasome
ATP-binding cassette (ABC) domain
Transporter has preference for >8 amino acid peptides with hydrophobic C termini.
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iDC
mDC
Low levels of class II MHC and B7 Strongly internalize antigens but have no presentation ability
high levels of class II MHC and B7 Strongly present antigens but can’t uptake antigens
Express co-stimulatory molecules ( B7 )