4장 적응면역체계의 항원 인지 (in the Adaptive Immune System)

-림프구 항원수용기의 구조 및 면역 레퍼토리의 발생

(STRUCTURE OF LYMPHOCYTE ANTIGEN RECEPTORS AND DEVEOPMENT OF IMMUNE REPERTOIRES)

4장

차례

림프구의 항원 수용기 (Antigen

Receptors of

Lymphocytes)

항체 (Antibodies)

T 세포의 항원수용기 (T Cell

Receptors for Antigens)

면역레퍼토리의 발생

(Development of Immune

repertories)

초기 림프구 발생

다양한 항원수용기의 생성

B 림프구의 성숙 및 선택

T 림프구의 성숙 및 선택

요약

p82

이 단원의 핵심 질문

항원 수용기들은 어떻게, 지극히 다양한 항원들을 인지하면서 세포에 활성 신호를 전달할 수 있는가?

B 세포와 T 세포의 항원 수용기간에 항원을 인지하는 능력엔 어떤 차이가 있는가?

어떠한 방식으로 무수히 다양한 수용기 구조를 갖춘 림프구 레퍼토리가 생성되는가?

항원 인지의 다양성은 항원 수용기 단백질의 구조적인 다양성이 존재함을 의미한다. 이러한 다양성은 유전체 (genome)가 담을 수 있는 상식적으로 가능한 범위의 항원수용기 유전자 수를 훨씬 능가하므로, 이를 가능하게 하기 위한 특별한

기작이 반드시 존재할 것이다.

림프구의 항원 수용기

(Antigen Receptors of Lymphocytes)

그림 4-1

항체 TCR

항체 (Antibodies)

항체 분자는 4개의 polypeptide 사슬로 구성되어 있으며

2개의 동일한 중사슬 [Heavy (H) chains]과 2개의 동일한 경사슬[Light (L) chains]

각각의 사슬은 가변부위와 불변부위로 이루어져 있다

(그림4-2).

그림 4 – 2 항체의 구조. (계속)

그림 4 – 2 항체의 구조.

항체의 종류

동형 (isotype 또는 class)

경사슬: k, l

중사슬: m, d, g, e, a

중사슬 클래스전환 (heavy-chain class [isotype] switching)

그림 4-3

그림 4 – 3주요 항체의 클래스와 특성

항체는 거대분자나 작은 화학물질마저도 인지할 수 있기 때문에 다양한 항원들과 결합하는 것이 가능하다.

그 이유는 항원 결합 CDR고리가 작은 분자를 인지하기 위해 서로 모아져 좁은 틈새를 만드는 것이 가능하며, 또한 편평한 표면을 형성하여 거대 분자를 인지하도록 형태를 바꿀 수도 있기 때문이다

(그림4-4).

그림 4 – 4 항체의 항원 결합

p86

항체는 가역적으로 비공유결합, 수소결합 소수성 상호작용, 전기적 상호작용 등을 통해 항원과 결합한다.

항체에 의해 인지될 수 있는 항원의 부위를 항원결정인자 (epitope 또는 determinant)라고 부른다.

항체-항원의 상호작용에서 항원결정인자와 항체간의 결합력을 친화력 (affinity)이라고 부른다. 해리상수(Kd)로 표시

Kd: 10−6 to 10−9 M

친화력 성숙 (affinity maturation) 10−8 to 10−11 M

단일 항체가 결합하는 강도보다 전체 항체의 결합력은 훨씬 강력하며, 이러한 현상을 결합력 (avidity)이라고 부른다.

하나의 항원에 대해 생성된 항체는 비슷한 구조를 띄고 있는 다른

항원에도 반응하는 경우가 존재한다. 이처럼 비슷한 항원결정인자에 결합되는 경우를 교차반응 (cross-reaction)이라고 부른다.

한가지 B 세포 클론은 오직 한 항원에 대한 특이성을 가진 항체를

생성. 이를 단일클론항체 (monoclonal antibodies)라 부름

그림 4-5.

그림 4-5. 하이브리도마 (hybridoma)와 단일클론항체의 생성 (계속).

그림 4-5. 하이브리도마 (hybridoma)와 단일클론항체의 생성.

그림 4-6. T 세포 항원수용기 (TCR)의 구조.

그림 4-7. T 세포 항원수용기에 의한 펩티드-MHC 복합체의 인지.

그림 4-8. 면역글로블린과 T세포 항원수용기의 항원 인지의 특성.

면역 레퍼토리의 발생 (p92)

그림 4 – 10 항체 수용체 유전자자리의 배선 유전자 구조.

Human

B 림프구의 성숙 및 선별 (p97)

Allelic Exclusion

each B cell can express an Ig heavy chain from only one of the two inherited parental alleles.

Gives single

Anigen specificity on

a B cell

T 림프구의 성숙 및 선별 (p100)