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T细胞免疫是适应性免疫的重要组成部分，在对抗病原微生物感染及抗肿瘤中均发挥核心作用。T细胞免疫的关键步骤是TCR与相应的pMHC的相互作用，MHC-Ⅰ类分子通过递呈表位多肽供细胞毒性T淋巴细胞识别而引发效应细胞对靶细胞的杀伤。研究表位多肽与MHC分子复合物的结构有助于深入理解T细胞免疫发生的细节和加快T细胞表位疫苗的开发。 人类的MHC分子也被称作HLA分子，经典HLAⅠ类分子是由重链和轻链经非共价键连接成的异二聚体，重链分别由HLA-A、HLA-B、HLA-C基因编码，因此经典HLA-Ⅰ类分子包括HLA-A，HLA-B和HLA-C三类。目前鉴定的HLA基因型超过1000种，相同多肽在不同型别HLA中交叉递呈的现象很普遍，于是便产生了基于多肽结合特点的新的HLA分型方法，这种分类方法将具有相同或相近多肽递呈特征的HLA归为一类，称为超级型(supertype)。A2与A3两个超级型是频率较高的超级型，在亚洲人群中的表型覆盖率分别为44.7％和47.9％。HLA-A*6801和HLA-A*6802都是较为常见的HLA基因型，它们属于相同的血清型，但是鉴于它们截然不同的多肽结合特征，HLA-A*6801被归入A3超级型，而HLA-A*6802属于A2超级型。本研究解析了HLA-A*6801和HLA-A*6802分别呈递典型的A3和A2超级型限制多肽的晶体结构，且其中一个多肽与HLA-A*0201的复合物结构之前已被解析，通过复性和分子筛纯化实验对多肽与HLA-A*6801，HLA-A*6802和HLA-A*0201的结合能力进行了分析。研究的数据表明，HLA-A*6802和HLA-A*0201的F口袋由相似的残基构成，这个关键结构造成了它们呈递多肽的相似特征，而被共同划入A2超级型。然而，与HLA-A*0201相比，HLA-A*6802所呈递的多肽的构象与HLA-A*6801更相似。而且，由于HLA-A*6802具有较浅的D口袋和一个较大的C口袋，导致了一个自身肽与HLA-A*6802结合时其P3锚定残基的构象具有特殊性。我们的发现有助于理解MHC微多态性导致的多肽呈递特性分化的机理和A2及A3超级型分类的分子基础。 HLA-B*4001是亚洲人群中频率最高的HLA-B类分子，HLA-B*4001与抗原肽的复合物的结构还未见报道。本研究通过体外复性制备了HLA-B*4001与SARS病毒来源的表位(NP，residues216-225，GETALALLLL)的复合物的蛋白，筛选得到了复合物的晶体，分辨率达到2.3(A)，经分子置换法解析了其结构。通过对我们解出的晶体结构及表位库中的自然呈递表位的序列进行的分析，我们对HLA-B*4001多肽结合基序有了更深刻的认识。HLA-B*4001的表位库显示，所有表位多肽的第二位非常保守，均为Glu，C末端残基局限于L、Y、F，而在其他位置的氨基酸则可为任意氨基酸。我们的HLA-B*4001-SARS的晶体结构显示，表位多肽的第二位E作为锚定残基插入抗原结合槽的B口袋，第二位的E不仅和重链的His9和Arg62分别形成盐键，还和Lys45，Glu63，Tyr99形成三对氢键。P1作为辅助锚定残基完全包埋入PocketA中，PocketA入口处的Arg62和Glu163形成盐桥，对于稳固多肽的N端锚定起到重要作用。C末端锚定残基L作为长侧链氨基酸在F口袋内与重链的Ser77，Asn80，Tyr84，Ser143之间形成四对氢键，还与众多其它氨基酸之间存在范德华力相互作用。 MHCⅠ类分子呈递的抗原肽可以发生修饰，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，该半胱氨酸通过二硫键与另一个半胱氨酸结合。研究表明同一条多肽在半胱氨酸化前后可以分别作为抗原激发不同的T细胞免疫。HLA-A*0201限制性的H-Y和H-2Kd限制性的NP是两条研究的较为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的结构。分析多肽中的半胱氨酸的构象发现，半胱氨酸化修饰至少存在两种方式，一种方式是半胱氨酸化的过程中多肽本身存在的半胱氨酸的构象不改变，另一种则需要原多肽中的半胱氨酸构象作出调整来连接另一个半胱氨酸。半胱氨酸残基位于表位多肽中被TCR识别的重要位置，修饰后必然激活不同的T细胞反应。 HLA-C类分子的表达和分布都明显不同于HLA-A类分子和HLA-B类分子，HLA-C类分子在免疫抑制中发挥重要作用。本研究发现，HLA-Cw*0102可以通过体外复性形成同源二聚体，且该二聚体的形成不需要多肽和轻链的帮助。通过分子筛和离子交换等方法的纯化，我们得到了高纯度的HLA-Cw*0102重链二聚体，可用于后续的功能试验。我们将HLA-Cw*0102全长基因克隆入真核表达载体，使HLA-Cw*0102与Flag标签蛋白融合表达，通过Western证明HLA-Cw*0102同源二聚体在真核细胞中存在。而且，HLA-Cw*0102重链二聚体是通过二硫键形成的，但形成二硫键的半胱氨酸并非来自“freecystein”，而是来自经典MHC结构中形成分子内二硫键的半胱氨酸，这必然破坏HLA分子的经典构象。作为一种新的存在形式，HLA-C重链二聚体可能具有重要的病理生理意义。 制备高亲和力的单克隆TCR对于病毒性疾病及肿瘤的诊断和治疗都是非常有用的。本研究尝试将针对HLA-A*2402-Nef的TCRS19-2进行改造并构建入噬菌体表达载体pLITMUS28中。通过ELISA实验表明，我们构建的重组噬菌体pLITMUS28-S19-2表面表达了具备功能的TCR蛋白，从而为进一步构建噬菌体库，筛选高亲和力的TCR打下基础。