Введение
β2-микроглобулин (B2M) является компонентом молекул I класса главного комплекса гистосовместимости (МГК). Молекулы МГК класса I содержат белки α1, α2 и α3, которые присутствуют на всех нуклеированных клетках (за исключением эритроцитов). У человека белок β2-микроглобулина кодируется геном B2M.
β2 microglobulin (B2M) is a component of MHC class I molecules. MHC class I molecules have α1, α2, and α3 proteins which are present on all nucleated cells (excluding red blood cells). In humans, the β2 microglobulin protein is encoded by the B2M gene.
Структура и функция
β2-микроглобулин расположен рядом с α3-цепью на поверхности клетки. В отличие от α3, β2 не имеет трансмембранного домена. Непосредственно над β2 (то есть дальше от клетки) находится α1-цепь, которая, в свою очередь, расположена рядом с α2. β2-микроглобулин ассоциируется не только с альфа-цепью молекул MHC класса I, но и с молекулами, подобными классу I, такими как CD1 (5 генов у человека), MR1, неонатальный Fc-рецептор (FcRn) и Qa 1 (форма аллоантигена). Тем не менее, ген β2-микроглобулина находится вне локуса MHC (HLA), на другой хромосоме. Дополнительная функция заключается в ассоциации с белком HFE, совместно регулирующим экспрессию гепцидина в печени, который воздействует на железотранспортер ферропортин на базалатеральной мембране энтероцитов и клеточной мембране макрофагов для деградации, что приводит к снижению всасывания железа из пищи и снижению высвобождения железа из переработанных эритроцитов в МФС (мононуклеарной фагоцитарной системе) соответственно. Потеря этой функции вызывает избыток железа и гемохроматоз. При инфекции цитомегаловирусом вирусный белок связывается с β2-микроглобулином, предотвращая сборку молекул MHC класса I и их транспорт к плазматической мембране. Созданы модели мышей с дефицитом гена β2-микроглобулина. Эти мыши демонстрируют, что β2-микроглобулин необходим для экспрессии молекул MHC класса I на поверхности клеток и стабильности пептидсвязывающего желоба. Фактически, в отсутствие β2-микроглобулина на поверхности можно обнаружить лишь очень небольшое количество молекул MHC класса I (классических и неклассических) (синдром голых лимфоцитов или BLS). В отсутствие MHC класса I CD8+ Т-клетки не могут развиваться. (CD8+ Т-клетки – это подмножество Т-клеток, участвующих в развитии приобретенного иммунитета.)
Клиническое значение
У пациентов, находящихся на длительном гемодиализе, β2-микроглобулин может агрегироваться в амилоидные волокна, откладывающиеся в суставных пространствах, что приводит к заболеванию, известному как амилоидоз, связанный с диализом. Низкий уровень β2-микроглобулина может свидетельствовать об отсутствии прогрессирования ВИЧ-инфекции. Уровни β2-микроглобулина могут быть повышены при множественной миеломе и лимфоме, однако в этих случаях первичный амилоидоз (амилоид легких цепей) и вторичный амилоидоз (амилоид, ассоциированный с белком) встречаются чаще. Нормальное значение β2-микроглобулина составляет менее 2 мг/л. Тем не менее, при множественной миеломе уровни β2-микроглобулина могут быть и на противоположном конце спектра. Диагностика множественной миеломы включает определение уровня β2-микроглобулина, поскольку этот показатель является важным прогностическим фактором. По данным на 2011 год, у пациентов с уровнем менее 4 мг/л ожидаемая медианная выживаемость составляет 43 месяца, а у пациентов с уровнем более 4 мг/л – всего 12 месяцев. Однако уровни β2-микроглобулина не позволяют дифференцировать моноклональную гаммопатию неясного генеза (MGUS), характеризующуюся более благоприятным прогнозом, и вялотекущую (низкодифференцированную) миелому. У пациентов с раком, не отвечающих на иммунотерапию, сообщалось о мутациях, приводящих к потере функции этого гена.
Отношение вируса
Было показано, что β2-микроглобулин играет важную роль в проникновении вируса Коксаки А9 и вируса Vaccinia (вируса семейства Poxviridae) в клетку. Для вируса Коксаки А9, вероятно, β2-микроглобулин необходим для транспорта идентифицированного рецептора – неонатального Fc-рецептора человека (FcRn) – к плазматической мембране. Однако, конкретная функция β2-микроглобулина при инфицировании вирусом Vaccinia пока не установлена.