鸡Ii载体介导抗原靶向进入MHCI交叉递呈的作用机理

Invariant chain (Ii) of MHC class II molecule plays an important role in presenting exogenous antigen. Recently it is reported that Ii mediates exogenous antigen into MHC class I molecule cross-presenting and inducing cellular immune. We have made an experiment, in which based on binding Ii to MHC class II molecule, Ii carrier can increase humoral immunity. We also find that Ii carrier can bind MHC class I molecule and enhance cellular immunity. But how Ii carrier mediates the cross-presenting and immune response is not clear. We will link Ii carrier to exogenous or endogenous antigen, using cotransfection, immunoprecipitation, confocal laser, and detecting T cell subsets, cytokins and antibody levels to study molecular mechanism between Ii carrier and MHC class I molecule (binding sites and residues), transport way in cell during Ii carrier-antigens and the immune characteristic of coss-presenting including actived T cell subsets, secreted cytokins and humoral immune level. This study that Ii carrier mediates into transport ways by MHC class I and MHC class II molecules at the same time and enhances immune response will provide a theoretical and applicative basis.

MHCII类分子恒定链(Ii)在递呈外源性抗原、诱导体液免疫中起辅助作用。最近发现Ii参与介导外源性抗原的MHCI类分子交叉递呈、诱导细胞免疫。项目组曾以Ii为载体，基于结合MHCII而增强了体液免疫。最近还发现Ii载体还能结合MHCI类分子并增强细胞免疫。但是，以Ii作为载体靶向介导抗原而非自然进入交叉递呈及其免疫应答机理尚不清楚。项目组拟在上述基础上，以Ii为载体，分别连接不同性质抗原，应用共转染、免疫共沉淀、激光共聚焦以及检测T细胞亚群、细胞因子和抗体水平等，揭示Ii与MHCI类分子作用的分子机理(位点、残基)；探明Ii载体在细胞内携带不同抗原的转运途径；明确Ii载体介导交叉递呈的免疫特点(活化T细胞亚群特征、分泌细胞因子种类及体液免疫应答水平)。通过研究，为创制能介导抗原同时靶向进入MHCI和MHCII类分子递呈途径、增强体液和细胞免疫效果的高效载体，提供理论依据和应用基础。

MHC II类分子的恒定链（Ii）在递呈外源性抗原、诱导体液免疫中起辅助作用。项目的背景是新近报道Ii介导外源性抗原肽进入I类分子的交叉递呈、诱导细胞免疫，以及项目组发现鸡Ii载体结合I类分子。本项目的目的是通过应用原核和真核共表达、免疫共沉淀、激光共聚焦以及动物试验等一系列实验，研究探明Ii载体介导抗原肽靶向进入I类和II类分子的递呈途径的机理。项目组获得了以下重要研究结果。. 首先，发现了Ii载体与MHC I类分子结合的分子特征。一是发现了鱼类、禽类和哺乳类的Ii均能与相应的MHC I类分子的结合的普遍性，二是明确了这种结合是多片段多位点的，其中胞浆区/跨膜区/II类分子-Ii来源肽（Cyt/Tra/CLIP）是其重要功能片段。. 其次，明确了Ii与相应的功能片段在细胞的定位与转运。Ii和Cyt/Tra主要分布于真核细胞内体、内质网和胞膜，并且与MHC I类分子在上述部位共定位。特别是当抗原肽与Ii载体连接形成融合蛋白分子时，抗原肽就能被改变性质，不仅分别能与I类和II类分子结合，还能改变在细胞内的分布于转运，进入与抗原递呈相关的细胞器（内体、内质网和胞膜）和途径。. 再次，用上述Ii载体/抗原肽免疫小鼠和鸡，发现被免疫动物所分泌的特异性抗体和相关细胞因子水平均比单一抗原肽免疫的对照组高（4-5倍以上）。此外，应用基因沉默技术发现，当Ii、Mhc Iα (B-Fα) 和Mhc IIβ (B-Lβ)基因转录水平下调，可上调另两种基因转录，而且相应细胞因子则上调。. 所有上述研究结果表明，正是Ii载体结合I类和II类分子的在细胞内的定位转运特性，使融合蛋白分子中的抗原肽同时靶向进入I类和II类分子的递呈途径，从而提高了动物的体液免疫和细胞免疫水平。这些成果在理论上提供了Ii载体靶向MHC I类分子交叉递呈的新知识，在实践上提供了高效Ii载体的实验材料。