古老HLA-B*73:01等位基因的分子特征揭示独特肽组呈现及KIR2DL2偏向性结合的免疫学意义

研究人员针对HLA-B*73:01这一具有古人类起源特征的罕见等位基因，通过多组学分析揭示其独特的肽组呈现模式（偏好11+氨基酸长肽及P2精氨酸锚定）和异常KIR2DL2结合特性。该研究结合质谱肽组学、晶体结构解析（2.9?）和冷冻电镜技术（3.1?），发现该等位基因通过B/F口袋特殊构象实现肽长适应性，其C1表位与KIR2DL2的倾斜结合模式为理解古人类基因渗入的免疫适应机制提供新视角。

　　

在人类漫长的演化历程中，与尼安德特人等古人类的基因交流为现代人注入了宝贵的遗传多样性。其中，主要组织相容性复合体（MHC）区域作为免疫防御的关键基因簇，承载着古人类适应欧亚大陆病原环境的"免疫记忆"。HLA-B73:01（B73:01）作为该区域最神秘的成员之一，不仅是人类HLA-B基因中唯一属于MHC-BII谱系的"活化石"，更罕见地携带C1表位（由α1螺旋的V₇₆和N₈₀构成）——这一通常仅见于HLA-C分子的自然杀伤（NK）细胞调控元件。芝加哥大学（The University of Chicago）的研究团队通过跨学科研究，首次系统揭示了这一古老等位基因如何通过"分子特化"帮助现代人类应对病原挑战。

研究团队采用质谱肽组学（LC-MS）、X射线晶体学（2.9?分辨率）和冷冻电镜（3.1?分辨率）三大技术支柱，结合721.221细胞系（HLA-I缺陷型）的异源表达系统，对B73:01的生物学特性进行全方位解析。通过比较B15:01、B46:01和C01:02等对照等位基因，建立了多维度的功能对比框架。

B*73:01呈现限制性肽组结合谱及异常长度分布
质谱分析显示B73:01的肽组呈现"双特异"模式：仅573种独特肽段（不足B15:01的10%），且40%为11+氨基酸的长肽——这一比例远超典型HLA-I类分子（通常偏好8-10肽）。值得注意的是，其非九肽呈现两簇分化：85%遵循严格的P2精氨酸（R）-C端疏水残基（如V/L）锚定模式，与B*27:05高度相似；而剩余15%则表现出更宽松的结合特性。

高表达与KYRV基序的调控作用
流式细胞术揭示B73:01在721.221细胞中的表面表达量显著高于B46:01和C01:02。通过构建KYR/ICA基序（位于α1螺旋66-69位）的定点突变体，证实HLA-C特有的KYRV基序是抑制B46:01表达的关键元件。这一发现解释了为何同具C1表位的两个HLA-B等位基因却呈现迥异的表达水平。

三维结构揭示肽结合机制
冷冻电镜解析的B73:01/P2R九肽复合体（3.1?）与晶体解析的B73:01/KP1十肽-KIR2DL2三元复合体（2.9?）显示：该分子通过H₁₇₁替代保守的Y₁₇₁，重塑了肽段N端锚定模式；而W₉₅构成的独特F口袋则通过CH/π相互作用稳定C端脯氨酸。对于超长肽段（>11aa），其额外长度主要通过C端区域的"凸起"构象容纳，这种结构可塑性在HLA家族中极为罕见。

KIR2DL2的倾斜结合模式
晶体结构首次捕捉到B73:01与KIR2DL2的相互作用界面：相较于HLA-C/KIR复合体，KIR2DL2在B73:01上的结合角度偏移15°，且D1结构域与α1螺旋的接触点减少40%。这种"倾斜对接"源于Q₇₁与十肽KP1主链的特殊氢键（2.8?）——该相互作用在九肽复合体中因距离过远（4.5?）而无法形成，提示肽段长度可动态调控NK细胞抑制信号。

这项研究为理解古人类基因渗入的免疫适应提供了分子蓝图。B*73:01通过"三位一体"的进化策略——限制性肽组（针对特定病原）、高表面表达（增强免疫监视）和可调谐的KIR结合（根据肽长调控NK活性），可能帮助早期现代人类应对欧亚大陆的RNA病毒选择压力。其结构特征提示，该等位基因在获得强抗病原能力的同时，也可能因过度特化而增加自身免疫风险，这或是其在现代人群中出现频率极低的"双刃剑"效应。这些发现不仅为传染病易感性研究提供新靶点，也为设计基于HLA-KIR相互作用的免疫疗法开辟了新思路。