Janeway's Immunology

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병현 정
5 years ago
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1 Chapter 3 B 세포및 T 세포수용체의 항원인식 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (1/50)

2 B 세포수용체 수용체 (receptor)- 리간드 (ligand) 적응면역 (adaptive immunity) 면역글로불린 (immunoglobulin, Ig) B cell receptor Membrane-bound immunoglobulin B 세포의항원인식분자 B 세포의기능 형질세포로분화해항체 (antibody) 를분비 animation demo 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (2/50)

3 면역글로불린의구조 일정부위 (constant region) 다양부위 (variable region) 일정부위에따라 IgM, IgD, IgG, IgA, and IgE 로구별됨 Heavy chain = V H + C H 1 + C H 2 + C H 3 Linght chain = V L + C L 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (3/50)

4 면역글로불린의구조 Fab 분절또는항원결합분절 (Fragment antigen binding, Fab fragment) Fc 분절 (Fragment crystallizable, Fc fragment) 경첩부위 (hinge region) flexible F(ab ) 2 분절 (F(ab ) 2 fragment) 이황화결합 (isulfide bonds) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (4/50)

5 면역글로불린의구조 경쇄 (light chain) 25 kd 람다 (lamda, λ) 와카파 (kappa, κ) 중쇄 (heavy chain) 50 kd IgM (µ), IgD (δ), IgG (γ), IgA (α), IgE (ε) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (5/50)

6 면역글로불린의구조 알파나선 (α helix) 베타사슬 (β strand) 2 개의베타판 (β sheets) 폴리펩티드사슬의끈들이서로빽빽하게겹쳐져서만들어진단백구조 이황화결합으로연결된 1 개의베타원통 (β barrel) 면역글로불린유사도메인 (immunoglobulin-like domains) Immunoglobulin superfamily 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (6/50)

7 면역글로불린의구조 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (7/50)

8 과변이부위가항원결합부위형성 과변이부위 (hypervariable region) HV1, HV2, and HV3 항원결합부위 (antigen-binding site) 뼈대부위 (framework region) FR1, FR2, and FR3 상보성결정부위 (complementarity-determining regions, CDRs) CDR1, CDR2, and CDR3 중쇄와경쇄의다양부위의조합 (V H -HV1,2,3 + V L -HV1,2,3) 조합다양성 (combinatorial diversity) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (8/50)

9 다양부위 (variable region) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (9/50)

10 경쇄에서과변이부분의위치 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (10/50)

11 항원결정부위 animation demo 항원결정부위, 에피토프 (antigenic determinant, or epitope) 구조적또는비연속적에피토프 (conformational or discontinuous epitope) 연속적또는직선에피토프 (continuous or linear epitope) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (11/50)

12 항원 - 항체반응에관여하는결합력 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (12/50)

13 T 세포수용체 (T cell receptor, TCR) T 세포의항원인식분자 주조직적합복합체 (major histocompatibility complex, MHC) T 세포들은자신의세포표면에제시된외부항원만을인식함 T 세포수용체는 MHC 분자에결합한외부펩티드복합체형태의항원만인식함 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (13/50)

14 T 세포수용체 면역글로불린의 Fab 분절과매우유사함 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (14/50)

15 T 세포수용체구조 α:β 이형이합체 (heterodimer) T 세포수용체 α(t cell receptor α, TCRα) Vα + Cα T 세포수용체 β(t cell receptor β, TCRβ) Vβ + Cβ 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (15/50)

16 MHC class I MHC class I α chain (α 1, α 2, and α 3 ) + β 2 microglobulin 펩티드결합틈 (peptide-binding cleft) 펩티드결합고랑 (peptide-binding groove) 결합하는펩티드의끝은분자안에묻힘 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (16/50)

17 MHC class II α chain (α 1, α 2 ) + β chain (β 1, β 2 ) 펩티드결합틈 (peptide-binding cleft) 펩티드결합고랑 (peptide-binding groove) 결합한펩티드의끝은분자안에묻히지않음 펩티드는 MHC 분자와안정하게결합 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (17/50)

18 MHC class I - peptide α 1 α 2 펩티드 개의아미노산 양쪽끝으로 MHC class I 분자에강력하게결합 결합한펩티드의끝은분자안에묻힘 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (18/50)

19 MHC class I - peptide 고정잔기 (anchor residues) Free amino terminal Free carboxy terminal Aromatic residues Hydrophobic residues 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (19/50)

20 MHC class II - peptide α 1 β 1 MHC class II 에결합하는펩티드의길이제한없음 펩티드는결합고랑을따라일어나는상호작용에의해 MHC class II 분자에결합 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (20/50)

21 MHC class II - peptide 고정잔기 (anchor residues) 펩티드의양쪽끝으로부터다양한거리에위치 1 st anchor residue hydrophobic 4 th anchor residue negatively charged (D, E) 6 th anchor residue basic (K, R, H, Q, N) 9 th anchor residue hydrophobic (Y, L, F) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (21/50)

22 공동수용체 (coreceptors) (co-receptor) T 세포가항원에효과적으로반응하는데꼭필요 항원에대한 T 세포의민감도를 100 배증가 CD4 CD8 Single chain Monomer α and β chains Heterodimer 당화 (glycosylation) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (22/50)

23 CD4-MHC class II / CD8-MHC class I CD4 β subunit of MHC II CD8 α subunit of MHC I 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (23/50)

24 Chapter 4 림프구항원수용체의생성 (The generation of lymphocyte antigen receptor) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (24/50)

25 면역글로불린레퍼토리 (immunoglobulin repertoire) 배선이론 (germline theory) 체성다양화이론 (somatic diversification theory) 유전자재배열 (gene rearrangement) 체성재조합 (somatic recombination) 항체레퍼토리 (antibody repertoire) 개의다양한항원생성 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (25/50)

26 Combinatorial joining Rearrangement of antibody gene segments Recombinases Light chain ( 경쇄, VJC) Variable (V) + Joining (J) + Constant (C) Heavy chain ( 중쇄, VDJC) Variable (V) + Diversity (D) + Joining (J) + Constant (C) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (26/50)

27 Combinatorial joining animation demo 2014년도 2학기약품면역학제 5강 (27/50)

28 Combinatorial joining 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (28/50)

29 재조합신호서열 (recombinant signal sequence, RSS) 재조합신호서열 (recombination signal sequence, RSS) 칠합체 (heptamer, 5 CACAGTA3 ) 구합체 (nonamer, 5 ACAAAAACC3 ) 간격 (spacer) - 12 or 23 bp 12/23 법칙 (12/23 rule) 칠합체 - 간격 - 구합체서열모티프 (heptamer-spacernonamer sequence motif) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (29/50)

30 12/23 법칙 (12/23 rule) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (30/50)

31 V(D)J 재조합효소 (recombinase) RAG-1, RAG-2 (recombination-activating genes) RAG complex (endonuclease) 이형이합체 (Ku70:Ku80) DNA 의존단백인산화효소 (DNA-dependent protein kinase, DNA-PK) 핵산분해효소 (Artemis) 말단디옥시뉴클레오티드전이효소 (terminal deoxynucleotidyl transferase, TdT) XRCC4 - DNA 연결효소 IV(DNA ligase IV) 중증복합면역결핍증 (severe combined immune deficiency, SCID) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (31/50)

32 RAG-dependent V(D)J rearrangement RAGs + RSS Ku70:80 hair-pin doublestrand break 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (32/50)

33 RAG-dependent V(D)J rearrangement DNA-PK Artemis Animation demo TdT DNA ligase IV : XRCC4 signal joint 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (33/50)

34 면역글로불린레퍼토리의다양성 조합다양성 (combinatorial diversity) 접합부다양성 (junctional diversity) 뉴클레오티드의가감 중쇄와경쇄의 variable region 의다양한조합 (combinatorial) 체성과변이 (somatic hypermutation) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (34/50)

35 접합부다양성 Variable-CDR3 Joining The third hypervariable region P-nucleotides Palindromic sequence Added by Artemis: DNA-PK complex N-nucleotides Sequence not dependent on template Added by TdT 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (35/50)

36 접합부다양성 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (36/50)

37 Combinatorial joining of TCR Rearrangement of antibody gene segments Recombinases α chain (VJC) Variable (V) + Joining (J) + Constant (C) β chain (VDJC) Variable (V) + Diversity (D) + Joining (J) + Constant (C) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (37/50)

38 사람 TCR α 와 β 좌위의배선구조 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (38/50)

39 Rearrangement of α / β chains of TCR 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (39/50)

40 RRSs flank TCR gene segments 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (40/50)

41 면역글로불린과 TCR 조합가능수 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (41/50)

42 면역글로불린의종류 중쇄의일정부위 (heavy chain constant regions) 구조에의해구분 Pentameric IgM and dimeric IgA 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (42/50)

43 항체 Fc 부위의기능 Functional specialization Fc 수용체 (Fc receptors) 와결합 항원항체복합체보체연쇄반응유발 능동수송이아니고는도달할수없는곳으로항체를운반 포도상구균의 Protein A 및 protein G Fc 와강하게결합 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (43/50)

44 막결합형 vs 분비형면역글로불린 면역글로불린의막결합형과분비형은서로다른중쇄전사물 (alternative heavy-chain transcripts) 로부터만들어짊 Alternative RNA splicing MC membrane-coding sequence SC secretion-coding sequence Use of first or second poly A addition sites Transmembrane domain 25 hydrophobic amino acids 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (44/50)

45 막결합형 vs 분비형면역글로불린 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (45/50)

46 항체레퍼토리의이차다양화 체성과변이 (somatic hypermutation) Point mutation 유전자전환 (gene conversion) 발현된재배열 V 부위유전자내의짧은유전자서열 유전자조각윗부분의위유전자 (pseudogene) 으로치환됨 개별형전환 (class or isotype switching) 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (46/50)

47 항체레퍼토리의이차다양화 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (47/50)

48 B 세포에서돌연변이를유발하는효소들 활성유도시티딘탈아미노효소 (activation-induced cytidine deaminase, AID) Uracil-DNA glycosylase (UNG) Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 (APE1) DNA nick Error-prone DNA repair mechanism Somatic hypermutation in functional V-region genes -> affinity maturation 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (48/50)

49 AID, UNG, 그리고 APE1 에의한돌연변이 AID UNG APE 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (49/50)

50 AID 에의한 2 차변이의시작 Purine (A,G) Pyrimidine (C,T) C-->U Transition U-->T C-->T C-->X Transversion X-->A or G C-->A or G Staggered doublestrand breaks 2014 년도 2 학기약품면역학제 5 강 (50/50)

Janeway's Immunology

Janeway's Immunology Chapter 1 면역학의기초개념 (basic concepts in immunology) 2014 년도 2 학기약품면역학제 2 강 (1/31) 면역학 ( 免疫學, immunology) 정의 (definition) 감염 (infection) 에대항하는우리몸의방어 (defense) 를연구하는학문 면역반응 (immune response) 내재면역 (innate immunity)