HLA-Cのペプチド結合特異性の発見：MHCクラスI分子の特異性を決定する一般的な戦略

MHCクラスI分子（ヒトのHLA-I）は、内因性タンパク質に由来するペプチドをCTLに導きます。HLA-Aおよび-B分子のペプチド結合特異性は広範囲に研究されていますが、HLA-C特異性についてはほとんど知られていません。位置スキャンコンビナトリアルペプチドライブラリーアプローチとペプチド-HLA-I解離アッセイを組み合わせて、この研究では、MHCクラスI分子のペプチド結合特異性を決定する一般的な戦略を提示します。この新しい戦略を最も一般的なHLA-C分子の17に適用し、そのうち16個について、ペプチド結合モチーフを表すマトリックスを成功裏に生成しました。モチーフは、P1、P2、P3、および/またはP7の1つまたは複数の多様な原発性および補助アンカーだけでなく、疎水性アミノ酸残基と保存されたC末端原発性アンカーを顕著に共有しました。マトリックスを使用して、HLA-C特異的ペプチド結合データの大きなパネルを生成し、PAN固有のNetMHCPAN予測子を更新しました。更新された予測因子を使用して、HLA-C分子の特異性を評価しました。HLA-C分子は、HLA-Aおよび-B分子よりも限られた配列空間をカバーすることがわかりました。これらの新しいツールの機能的重要性を評価すると、HLA-C*07：01トランスジェニックマウスは、安定したHLA-C*07：01バインダーで免疫しました。テストされた6つの安定したペプチドバインダーのうち6つは免疫原性でした。最後に、HLA-Cテトラマーを生成し、ヒトCD8（+）T細胞とNK細胞に標識しました。これらの新しいリソースは、HLA-C分子の生物学に関する将来の研究をサポートする必要があります。データは免疫エピトープデータベースに堆積され、更新されたNetMHCPAN予測子は、生物学的配列分析センターと免疫エピトープデータベースで利用できます。

MHC class I molecules (HLA-I in humans) present peptides derived from endogenous proteins to CTLs. Whereas the peptide-binding specificities of HLA-A and -B molecules have been studied extensively, little is known about HLA-C specificities. Combining a positional scanning combinatorial peptide library approach with a peptide-HLA-I dissociation assay, in this study we present a general strategy to determine the peptide-binding specificity of any MHC class I molecule. We applied this novel strategy to 17 of the most common HLA-C molecules, and for 16 of these we successfully generated matrices representing their peptide-binding motifs. The motifs prominently shared a conserved C-terminal primary anchor with hydrophobic amino acid residues, as well as one or more diverse primary and auxiliary anchors at P1, P2, P3, and/or P7. Matrices were used to generate a large panel of HLA-C-specific peptide-binding data and update our pan-specific NetMHCpan predictor, whose predictive performance was considerably improved with respect to peptide binding to HLA-C. The updated predictor was used to assess the specificities of HLA-C molecules, which were found to cover a more limited sequence space than HLA-A and -B molecules. Assessing the functional significance of these new tools, HLA-C*07:01 transgenic mice were immunized with stable HLA-C*07:01 binders; six of six tested stable peptide binders were immunogenic. Finally, we generated HLA-C tetramers and labeled human CD8(+) T cells and NK cells. These new resources should support future research on the biology of HLA-C molecules. The data are deposited at the Immune Epitope Database, and the updated NetMHCpan predictor is available at the Center for Biological Sequence Analysis and the Immune Epitope Database.