B6-Mhc1tm1小鼠,动物试验

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基本信息

品系名称：B6-Mhc1^tm1小鼠

英文名称：B6-Mhc1^tm1 mouse

疾病名称：移植排斥、肿瘤

相关基因：beta2m

背景品系：C57BL/6J

遗传类型：基因敲除

繁殖方式：HOM X HOM

繁殖代数：NA

研究用途：用于移植排斥、肿瘤、免疫及信号转导方面的研究。

饲养环境：屏障或隔离环境

培育单位：北京华阜康生物科技股份有限公司、中国医学科学院医学实验动物研究所

保种单位：中国医学科学院医学实验动物研究所

资源鉴定：否

鉴定日期：暂无介绍

特征描述

MHC-l抗原加工和呈递的分子机制研究

1986年，Morrison等发现抑制溶酶体的蛋白降解过程并不影响MHCI类分子的抗原呈递，提示细胞质中的蛋自酶参与抗原加工。到二十世纪九十年代初期，人们已经认识到MIP(MHCl结合抗原多肽)主要来自于细胞质中蛋白酶体对细胞内蛋白质的降解产物。随后，Goldberg等研究小组通过使用蛋白酶抑制剂证实了这一猜测，并分析了体外纯化蛋白酶的降解产物特征。研究表明，蛋白酶降解产物的长度范围是3～22氨基酸残基，呈对数正太分布。其中70～80％的多肽产物太短，不能作为MHC-I呈递的抗原肽，约10％的产物长度与MIP一致，为8～l0个氨基酸残基，剩余酶10～15％产物可以经氨肽酶等进一步加工作为MHC-I呈递的抗原肽。同时，Goldberg等的研究还表明，MHC1结合多肽的羧基末端残基是由蛋白酶降解过程所确定的，而N端则需要氨肽酶进一步进行加工处理。在这一信息的提示下，2002年有三个实验室同时发表论文，分别签定了小鼠和人类细胞中位于内质网中的、参与多肽进一步加工的氨肽酶ER-AAP/ERAP1。

二十整纪九十年代以来，MHC-1的抗原加工和呈递的分子机制逐渐得到了阐明。1990年，有四个研究小组同时发表论文，证明染色体的MHC区存在编码参与抗原多肽转运的基因，其产物TAP(transporter associated with antigen processing)负责把细胞质中的8～15mer多肽转运到ER内。1996年，Cresswell研究小组鉴定了Tapasin，发现tapasin在TAP与MHC-1之间发回重要的介导作用，并依据此提出了多肽加载复合物（peptide-loading complex，PLC）的最初模型。近年来，CressweIl小组发现Tapasin与ERp57形成异二聚体(以二硫键结合)，构成了PLC的最小功能单元，起着多肽加载和编辑的重要功能。最近，该实验室解析了Tapasin-ERp57异二聚体的结构，从而为蛋白酶体-TAP、ERAPl、PLC介导的对胞内蛋白的MHC-1直接抗原呈递途径提供了更为清晰的图像。

MHC-I结合多肽(CTL表位)的来源蛋白的研究

早在1989年，Boon等根据无启动子DNA分子转化进入细胞后可以被翻译并由MHC-1分子呈递多肽片段的实验观察，提出了“pepton”假说。该假说认为：(1)含有CTL表位多肽(MIP)的短序列可以自动被转录、翻译，(2)MIP可以从基因序列上任意阅读框内含潜在CTL表位区域(“pepton”)的即时翻译产物中产生。按照“pepton”假说，MIP可以来自基因三个不同阅读框的编码产物。然而，此后发现的绝大多数CTL表位都是来自基因的正常阅读框的产物，因此这一假说很快遭到了质疑。此外，人们很快认识到MIP来自于细胞质中蛋白酶对细胞内蛋白质的降解产物。因此，随着细胞内耗能性蛋白降解研究的进展，主流研究者更加关注泛素介导的蛋白酶研究，认为细胞内完成自身使命的蛋白质分子(old protein)是MIP的主要来源。

然而考虑到某些病毒在4个小时内就能够完成从入侵细胞、复制病毒到释放子代病毒颗粒的整个过程，CTL要想控制病毒在体内的传播，必须尽快识别并清除被病毒感染的细胞。例如弹状病毒或流感病毒在感染细胞后1小时内，宿主细胞就可以把病原体来源的MIP呈递给CD8+T细胞并足以诱导有效的抗病毒细胞免疫应答。病毒来源的蛋白分子在进入MIP库之前必须成功地与细胞内高达3×109个宿主蛋白质进行竞争。因此，如果MIP库仅是由具天然结构的细胞质内蛋白或多肽经蛋白酶体系加工处理而来，则宿主细胞无法在1小时的时间范围内成功地把入侵病毒的抗原呈递给免疫系统。正是基于上述对病毒复制和蛋白正常代谢进行的动力学分析，Yewdell等人于1996年提出了DRiP假说，并于2006年进行了一次重要补充。按照DRiP假说，构成MIP库的抗原肽可以来自于蛋白合成过程中新生成的产物，如蛋白合成过程中提前终止的产物、未能正确折叠的全长蛋白质缺陷产物，统称DRiP(defective ribosomal products)。DRiP假说的核心思想是，蛋白合成过程的副产物DRiP构成了MIP的主要来源。以DRiP作为MIP的一个重要来源，可以使宿主免疫系统在第一时间内对新合成的蛋白进行免疫监测，因此具有进化上的优势。科学假说的价值在于其科学预测的能力。根据DRiP假说，细胞内的蛋白合成受到阻断将会影响MIP的产生。2000年，Yewdell小组和Neefjes小组同时发表论文，为这一推测提供了直接的证据。研究表明，蛋白质合成的保真性远低于DNA的复制，其出错率竞高达30％。这就意味着新合成的蛋白质有30％是DRiP，来自新合成的蛋白质的多肽片段成为TAP的重要底物转运进入ER并进而被MHGI呈递。2005年，Yewdell小组进一步证明新蛋白的合成与MHC-I的抗原呈递紧密偶联，并据此进一步发展了DRiP假说，提出可能存在参与MHGI抗原呈递的特异性核糖体(所谓的“immunoribosome”)。后者尚有待于进一步的研究。

MHC-I结合多肽(CTL表位)的结构和构成特征的研究

1990年，Rammensee研究小组第一次报道了MHC-I类分子自然呈递的表位多肽。此后，随着Sette小组开发的免疫沉淀分离MHC分子进而酸抽提结合肽的方法的推广，人们获得了大量的MHC-I结合肽的序列资料。这些早期研究定义了CTL表位的锚定位点概念，揭示了MHC-I等位基因特异性保守基序的现象，同时也促使人们应用这些信息开始尝试对新的CTL表位进行预测和鉴定。1996年，sette小组发现HLA-A3、A11、A31、A*3301以及A*6801的抗原结合部位具有结构相似性，因此可以交叉识别CTL表位，从而可以把这些HLA-I类分子归纳为A3超型。这一发现的意义在于，人们可以根据若干不同的I类HLA分子交叉识别的CTL表位定义出彼此共享的超级基序(supemotif)，并根据超级基序定义HLA超型(supertype)。2008年，Sette小组根据近10年来不断积累的HLA与多肽表位的结合数据(binging data)，以及大量的MHC相关的数据库资源(如SY-FPEITHI、 HLA Ligand、FIMM、 MHCBN 和IMGT)，对迄今为止鉴定的945种HLA—A、B位点的等位基因进行分析，结果表明，高达85％的HLA 的A、B位点的等位基因(750种)可以归纳入原先定义的9大类超型之中，即：A01、A02、A03、A24、B07(B08)、B27、B44、B58和B62。

MHC-I结合多肽的来源十分多样。研究表明，在正常细胞表面，约有数十万个各类MHC-l分子，呈递数千种不同的抗原多肽。早期应用质谱分析方法对MHC-I洗脱的多肽混合物进行的分析表明，在单个细胞表面每一种MHC-l分子可能结合有lOOO多种不同酶多肽分子，而每MHC-1多肽复合物的拷贝数为数百个(少数可达10000拷贝／细胞)。根据积累的MlP表位序列资料，人们发现MIP的源蛋白包括了所有细胞亚结构中的成分(包括细胞核、细胞质、细胞表面的穿膜蛋白，甚至包括线粒体基因组编码的蛋自)、涉及各种细胞功能体系(细胞代谢、生长以及信号转导通路)。这些多肽几乎是整个细胞内所有蛋白质的一个抽样，因此比喻为“基因芯片”。Shastr等认为，从理论上推测细胞内的所有蛋白都被MHC-l分子在细胞表面呈递了多肽片段。

在过去5年中，随着高通量质谱分析技术的发展以及人类基因组研究的顺利完成，人们得以对单一细胞来源的单一MHCl分子的结合肽进行整体分析，从而首次对上述理论推测进行验证。根据由此获得的MHC-I结合多肽的序列从三个方面探讨MIP的构成：源蛋白的构成、源蛋白基因在基因组中的分布、源蛋白mRNA的丰度。2004年，Hildebrand等研究了单一表达水溶性HLA-B*1801的B细胞系721.22l，获得了HLA．B*180l呈递的200多条结合肽的序列信息。结合人类基因组信息，发现这些肽的源蛋白分布于细胞内所有的亚细胞结构中，参与细胞的各种生理功能体系，其编码基因随机分布予各条染色体上。2007年，Rammensee小组研究了肾肿瘤细胞和对应的正常肾细胞的MlP构成和mRNA表达情况，发现mRNA拷贝数并不能有效反映衍生的MHC-l结合肽在细胞表面的丰度，从而提示仅从mRNA入手鉴定肿瘤相关CTL表位是不够的。然而，2008年Fortier等研究了正常的肿瘤小鼠胸腺细胞中MlP的构成，发现在胸腺细胞中，MIP的构成反映了细胞内mRNA的丰度；正常的癌化胸腺细胞MlP差异达25％，其中近一半与源蛋自肿瘤转化有关【1】。

MHC功能研究现状

MHC基因的作用主要为排异 。 MHC 基因在哺乳类动物 、两栖类动物及禽类动物的组织移植排斥中起重要作用 ，即在移植过程中表达相同 MHC基因的个体不产生排斥反应 ，反之会产生。 器官移植的排斥反应主要是由供受者之间 MHC基因的差异引起的 ，器官移植时 ，表达相同 MHC 分子的生物个体可以接受彼此的移植器官或组织，而MHC不同的个体间却具有排斥作用。 将MHC 基因编码的多肽分子呈现在细胞表面，作为T细胞的识别标志。 MHC 基因还有免疫作用，因为许多与免疫相关的基因都在 M HC位点上 ，MHC 基因上不同的位点决定了 T 细胞会识别不同类型的抗原，I 类位点针对膜结合抗原 ，而 II 类位点主要针对抗原递呈细胞上的可溶性抗原，利用这一特点在两栖类动物中，I 类位点的分析多用于与病毒感染相关的研究 ，而 II 类位点的分析多用于体外抵抗真菌 、细菌 、寄生虫等感染的研究。 在动物的免疫遗传学上M HCI 对于了解动物发病 、育种和疫苗功效等方面具有很高的参考价值 。 研究表明到目前为止在人、老鼠 、鸡和牛体内 ，MHCI与疾病的抗性 、易感性和发病过程是有密切的联系的 。 MHC 基因具有跨种间多态性 ，因此 MHC 位点在阐明近缘物种间的系统发生关系时起非常大的作用 ，在动物的系统发生中 ，MHC分子大约在 4-5 亿年前在低等脊椎动物中出现，并开始分化，因此 MHC 位点已经作为一种遗传标记用于调查种群遗传结构 ，确定近缘物种间的关系和进化历史；MHC基因又与抗病相关。 在各基因座都存在着众多的复等位基因 ，与此同时 ，高度的变异导致了抗原结合多肽的多样性，而这种多样性与动物机体的抗病能力有一定的关系，在许多物种中都已经得到了证实；MHC 基因的高度多态性说明了遗传背景的多样性，可能是动物抵御不利环境的一种适应性表现。 通过MHC的遗传变异分析可以提供物种的遗传多样性水平、种群遗传结构、进化历史及种群动态等信息【2】。

HLA I类基因根据编码产物的组织分布、功能及多态性不同可分为经典MHCI类和非 经典MHCI类基因。经典MHCI类基因(classical class I gene又称 HLA—Ia，包 括 HLA—A、B、C三个功能基因，具有高度多态性，编 码产物广泛分布在所有有核细胞表面。 非经典MHC I类基因 (non—classical class I gene)，即 HLA -IIb，包括 HLA-E、F、G三个座位。HLA-IIb基因的编码及分子特点和功能也见报道【3】。

动物简介

营养成分

生物学特性

遗传信息

实验仪器

测试流程

注意事项

1.具体的试验周期以工程师告知的为准。

2.文章中的图片或者标准以及具体的试验方案仅供参考，因为每个样品和项目都有所不同，所以最终以工程师告知的为准。

3.关于（样品量）的需求，最好是先咨询我们的工程师确定，避免不必要的样品损失。

4.加急试验周期一般是五个工作日左右，部分样品有所差异

5.如果对于（B6-Mhc1tm1小鼠,动物试验）还有什么疑问，可以咨询我们的工程师为您一一解答。