Lesson 2 of 20

MHC-I 의 구조 — 양끝이 막힌 홈

왜 하필 8~11 글자인가 · 접시의 모양이 정하는 것

MHC-I 은 세 부분으로 되어 있습니다.

부분	무엇	유전자
α1 · α2	펩타이드가 앉는 홈을 만든다 — 여기가 다형성의 자리	HLA-A · B · C
α3	막에 박히는 자루. CD8 이 여기를 잡는다	같은 유전자
β2-마이크로글로불린	접시의 다리. 없으면 표면에 못 선다	B2M — 다른 염색체!

홈은 α-나선 두 개가 벽이 되고 β-병풍이 바닥인 모양입니다. 그리고 결정적으로 — 양끝이 막혀 있습니다.

양끝이 막힌 홈 → 길이가 정해진다

펩타이드의 N-말단 아미노기와 C-말단 카르복실기가 홈 양끝의 보존된 아미노산에 수소결합으로 고정됩니다. 너무 짧으면 양끝이 닿지 않고, 너무 길면 가운데가 위로 부풀어 올라야 해요.

High school양끝이 막힌 홈

MHC-I 의 모양이 모든 것을 정합니다.

홈의 양끝이 막혀 있다 — 그래서 길이가 정해진다

왜 8~11 글자인가

—	—
양끝이 고정돼 있다	—
펩타이드의 양 끝단이 붙잡힌다	—
그래서	길이가 홈 길이에 맞아야 ⭐

9글자가 가장 흔하다 — 홈에 딱 맞는 길이

더 길면 어떻게 되나

길이	—
8~9	평평하게 놓인다 ✔
10~11	가운데가 불룩 솟는다
더 길면	양끝이 안 잡힌다 ⚠

MHC-II 는 양끝이 열려 있다 — 그래서 길이가 자유롭다 (6강)

비유 — 액자와 사진

—	—
MHC-I	테두리가 막힌 액자 — 크기가 맞아야 ⭐
MHC-II	클립보드 — 길어도 삐져나오면 된다

구조 하나가 담을 수 있는 것을 정한다 — 이 강의의 반복 주제다

High school홈 안의 주머니들

홈은 매끈한 골이 아닙니다.

홈 바닥에 작은 주머니들이 파여 있다 — A부터 F까지

주머니가 하는 일

—	—
펩타이드의 곁사슬이 들어간다	—
주머니 모양에 맞는 아미노산만	잘 들어간다 ✔

그래서 특정 자리에 특정 글자가 선호된다 — 9강의 앵커

가장 중요한 두 주머니

주머니	붙잡는 자리
B 주머니	펩타이드 2번째 (P2) ⭐
F 주머니	펩타이드 마지막 (P9) ⭐

P2 와 P9 가 주 앵커다 — 9강에서 눈으로 확인한다

그리고 사람마다 주머니가 다릅니다

—	—
주머니를 이루는 아미노산이	대립유전자마다 다르다 (7·8강) ⭐
그래서	좋아하는 글자가 다르다

8강에서 어느 자리가 다른지 를 세어 보면 — 정확히 주머니다

비유 — 열쇠 구멍

—	—
구멍의 홈 모양이	맞는 열쇠를 정한다
구멍이 다르면	다른 열쇠가 맞는다 ⭐

9글자가 압도적입니다. 이것이 '양끝이 막힌 홈' 의 결과예요.

Python Runs in your browser

# IEDB 에 실제로 등록된 펩타이드의 길이 분포
import ag

F = ag.facts()
print("MHC class I - 질량분석으로 실제 제시가 확인된 펩타이드")
tot = sum(F["length"].values())
for L, n in sorted(F["length"].items(), key=lambda x: int(x[0])):
    print(f"  {int(L):>2} 글자 {n:>8,}  ({100*n/tot:>5.1f}%)  {'#' * int(60*n/max(F['length'].values()))}")
print()
peak = max(F["length"].items(), key=lambda x: x[1])
print(f"봉우리는 {peak[0]} 글자 - 전체의 {100*peak[1]/tot:.0f}% 입니다.")

구조의 차이가 자료에 그대로 나타납니다 — 눈으로 확인할 수 있어요.

Python Runs in your browser

# MHC class II 는 어떤가 - 홈의 양끝이 열려 있다
import ag

F = ag.facts()
print("MHC class I 대 class II 의 길이 분포 (%)")
t1, t2 = sum(F["length"].values()), sum(F["length_II"].values())
print(f"{'길이':>5}{'class I':>10}{'class II':>11}")
for L in range(8, 21):
    a = 100 * F["length"].get(str(L), 0) / t1
    b = 100 * F["length_II"].get(str(L), 0) / t2
    print(f"{L:>5}{a:>9.1f}%{b:>10.1f}%")
print()
print("class II 는 봉우리가 훨씬 오른쪽에 있고 넓게 퍼져 있습니다.")
print("홈의 양끝이 **열려 있어** 펩타이드가 밖으로 삐져나갈 수 있거든요.")

High schoolβ2M 이 다른 염색체에 있다는 사실의 무게

note 의 이 지적이 15강의 복선입니다.

MHC-I 은 두 조각으로 되어 있다 — 무거운 사슬 + β2M

그런데 유전자가 따로 있습니다

부분	염색체
무거운 사슬 (HLA-A/B/C)	6번
β2M	15번 ⭐

따로 있다는 것은 — 한쪽만 고장 날 수 있다는 뜻이다

그게 왜 중요한가

—	—
β2M 없이는	MHC-I 이 표면에 못 나간다 ⚠
β2M 유전자 하나만 망가뜨리면	모든 HLA 가 사라진다 ⭐

암세포에게는 가장 효율적인 도주로다 — 15강

숫자로 비교하면

없애야 할 것	—
HLA 전부	부모 양쪽 × 3유전자 = 여섯 개 ⚠
β2M	두 개 (양쪽 대립유전자) ✔

그래서 B2M 돌연변이가 면역치료 저항의 대표 기전이다

비유 — 전등의 전구와 스위치

—	—
전구 열 개를 다 빼기	번거롭다
차단기 하나를 내리기	전부 꺼진다 ⭐

공통 부품이 공통 약점이 된다 — 구조가 취약점을 만든다

High school접시의 모양이 정하는 것

2강을 마치며 구조 → 기능 의 연결을 봅시다.

홈의 모양 하나가 면역이 볼 수 있는 것의 범위를 정한다

구조 특징	정하는 것	강
양끝이 막힘	길이 8~11	2
B·F 주머니	앵커 위치	9
주머니의 다양성	사람마다 다른 레퍼토리	7·8
β2M 의존	공통 취약점	15

구조를 알면 나머지 강이 전부 예측된다

MHC-I 과 II 의 대비

—	MHC-I	MHC-II
길이	8~11 고정	13~25 자유
보여 주는 것	세포 안 단백질	밖에서 삼킨 것
보는 T세포	CD8 — 죽이는	CD4 — 돕는
있는 세포	거의 모든 세포	항원제시세포

"안을 보이는 판" 과 "밖을 보이는 판" — 6강에서 자세히

왜 거의 모든 세포가 MHC-I 을 가지나

—	—
어느 세포든 감염될 수 있다	—
어느 세포든 암이 될 수 있다	—

그래서 전부 자기 속을 보고해야 한다 — 예외가 없다

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