주조직 적합 복합체(MHC)

주조직적합복합체는 면역반응에서 세포와 세포사이의 상호작용을 조직하는 역할을 한다.  인체 내부로 침입한 항원에 대한 방어과정에서 항원조각(antigen fragnent)과 결합하여 항원제시세포의 세포막 표면으로 이동하여 세포 표면에 항원을 제시하는 기능을 하는 인체 내 단백질이다. 사람주조직적합복합체는 인간백혈구 항원(human leukocyte antigen, HLA)이며 6번 염색체상의 단백질을 부호화하는 유전자 복합체로 모든 사람 백혈구와 유핵세포의 표면에 발현되어 있고, 장기 이식 시 방어벽을 구성한다.  그러므로 장기 이식 시 수여자와 공여자의 HLA가 적합해야 이식 성공률이 높아지고, 불일치 시 이식 거부 확률이 증가한다.

주조직 적합복합체는 1,2,3형 3가지 항원으로 분류한다.

목차

⨀ 1. 면역반응에서 세포-세포사이늬 상호작용 조절
⨀ 2. 제1형 주조직적합복합체 분자(MHC class I)
⨀ 3. 제2형 주조직적합복합체 분자(MHC class  II)
⨀ 4. 제3형 주조직적합복합체 분자(MHC class III)

 

 

 

 면역반응에서 세포-세포사이의 상호작용 조절

 주조직적합복합체는 항원(antigen)을 면역세포에게 항원으로 인식시키는 매개자 역할을 하고 면역반응을 활성화시킨다. 대식세포와 같은 항원제시세포(antigen pregenting cell)가 인체에 들어 온 항원을 탐식한 후 세포 내에서 항원을 조각낸 후 일부 항원조각을 항원제시세포의 주조직적합복합체 II  단백질과 결합하여 이 결합체를 항원제시세포 표면으로 이동하여 세포 표면에 제시한다. 그리고 보조 T세포, 자연살해세포가 인식 항원제시세포 표면에 제시된 항원조각을 인식하여 체액성 면역과 세포성 면역을 통해 처리한다. 

즉 면역체계가 자기와 비자기를 구별하도록 하여 비자기로 인식되는 모든 세포에 대해 항체를 생산 및 면역반응을 일으키도록 한다.

 

 

 

 

 

제1형 주조직적합복합체(MHC class I)

제1형 주조직적합복합체는 부모로부터 유전된 것으로 인체 내 적혈구를 제외한 모든 유핵세포의 세포막에 존재하는 자기 항원이다. 6번 염색체의  HLA 영역에 발현되어 있고 재 1형 주조직적합복합체  A, B, C 영역에 해당하는  HLA는 세포 내부의 펩티드를 나타낸다. 

세포가 바이러스에 감염되면  HLA 시스템은 바이러스를 파괴하고 분해한 후 조각난 바이러스 펩타이드를 제1형 주조직적합복합체와 결합하여 세포 표면으로 이동시키고 자신의 세포표면에 전시한다. 제1형 주조직적합복합체에 의해 제시된 항원은 세포가 면역계에 의해 파괴될 수 있도록 세포독성  T 세포(cytotoxic T cell)를 끌어당긴다. 제1형 주조직적합복합체 분자를 인식하는  T림프구는 세포표면에  CD8+라는 당단백을 갖고 있고, 세포독성  T세포와  억제 T세포(suppressor T cell)이다. 제1형 주조직적합 복합체에 결합되어 전시된 항원은 세포독성  T 세포에 의해 인지되고 바이러스에 감염된 세포는 파괴하여 제거된다. 

인체 내 손상된 세포, 종양세포 등은 제1형 주조직적합복합체에 의해 비자기로 인지되고 제거된다. 장기 이식 시 제1형 주조직적합복합체가 다르면 이식장기는 비 자기로 인지되어 거부반응을 일으키게 된다. 

이미지출처: https://www.westburg.eu

 

제2형 주조직적합복합체(MHC class II) 

 

제2형 주조직적합복합체 분자는 대식세포, 수지상세포 및  B림프구와 같은 항원제시세포(APC)에서만 생성된다. HLA  DP, DM, DQ, DR 영역의 세포 내 펩티드로 존재한다. 항원제시세포는 항원을 탐식한 후 항원의 펩티드 조각을 제2형 주조직적합복합체분자가 결합하여 항원제시세포 표면으로 이동하여 제시한다. 이렇게 항원제시세포 표면에 제시된 항원은  보조 T 림프구에 의해 인식되어 사이토카인을 방출하여 보조 T림프구를 상승시키고,  B림프구를 자극하여 형질세포로 분화하여 항원에 특이적인 항체를 생산하도록 한다. 

 

 

제3형주조직적합복합체(MHC class III)

제3형 주조직적합복합체(C2, C3, Bf  등)에 해당하는 HLA는 일부 보체성분을 포함하는데 종양괴사인자(TNF)와 림포톡신을 코딩하는 유전자도 주조직적합복합체 내에 위치한다. 제3형 주조직적합복합체분자는 항원제시 시스템을 나타내지 않는다.

 

https://youtu.be/3Kq4jZWZAno