選択の強度は、鳥のMHCクラスIペプチド結合溝の両方のドメインで一貫しています

背景：主要な組織適合性複合体（MHC）は、病原体の認識に関与する主要な脊椎動物免疫受容体をコードします。外来抗原は、2つの別々のタンパク質ドメインで構成されるペプチド結合溝（PBR）の過変数領域との互換性を介して認識されます。具体的には、細胞内病原体を認識するMHCクラスI受容体のPBRには、同じ遺伝子のエクソン2（α1）とエクソン3（α2）によってコードされる2つのαドメインがあります。鳥類MHCクラスIの多型に関するほとんどの研究は、伝統的にエクソン3のみに焦点を当てており、2つのドメイン間の選択の比較は、エクソン2の分子データの希少性によって妨げられています。したがって、2つのドメインの特異性が異なるかどうかは明らかではありません。異なる抗原に向けて、そしてそれらが異なる選択的圧力の影響を受けるかどうか。 結果：ここでは、鳥のペプチド結合溝のMHCクラスIドメインの両方の選択パターンの違いをテストするために、迅速に蓄積するゲノムリソースを利用しました。この目的のために、46ファミリーの120鳥類種のMHCクラスIエクソン2および3シーケンスのデータセットをコンパイルしました。私たちの系統発生的に頑丈なアプローチは、α1およびα2ドメインで非常に一貫したレベルの選択レベルの強力な証拠を提供しました。両方のPBRエクソン間で、すべての選択測定値（正に/負に選択された残基とDN/DS比の数）に強い相関がありました。2つのドメインにわたるアミノ酸多型のレベルについて、同様の正の関連性が見つかりました。 結論：選択の強度と多型のレベルは、鳥類MHCクラスIのペプチド結合ドメイン（α1とα2）の両方の間で非常に一貫していると結論付けています。

BACKGROUND: The Major Histocompatibility Complex (MHC) codes for the key vertebrate immune receptors responsible for pathogen recognition. Foreign antigens are recognized via their compatibility to hyper-variable region of the peptide-binding groove (PBR), which consists of two separate protein domains. Specifically, the PBR of the MHC class I receptors, which recognize intra-cellular pathogens, has two α domains encoded by exon 2 (α1) and exon 3 (α2) of the same gene. Most research on avian MHC class I polymorphism has traditionally focused exclusively on exon 3 and comparisons of selection between the two domains have been hampered by the scarcity of molecular data for exon 2. Thus, it is not clear whether the two domains vary in their specificity towards different antigens and whether they are subject to different selective pressure. RESULTS: Here, we took advantage of rapidly accumulating genomic resources to test for the differences in selection patterns between both MHC class I domains of the peptide-binding groove in birds. For this purpose, we compiled a dataset of MHC class I exon 2 and 3 sequences for 120 avian species from 46 families. Our phylogenetically-robust approach provided strong evidence for highly consistent levels of selection on the α1 and α2 domains. There were strong correlations in all selection measures (number of positively/negatively selected residues and dN/dS ratios) between both PBR exons. Similar positive associations were found for the level of amino acid polymorphism across the two domains. CONCLUSIONS: We conclude that the strength of selection and the level of polymorphism are highly consistent between both peptide-binding domains (α1 and α2) of the avian MHC class I.