115年:(醫檢)免疫病毒(2)

病毒感染細胞後,其製造的細胞內蛋白質會經過下列何者分解成小片段胜肽,再與 MHC class I 結合並輸送至細胞表面?

A胞內體(endosome)
B溶酶體(lysosome)
C蛋白酶體(proteasome)
D胞外體(exosome)

詳細解析

本題觀念

病毒在細胞內製造的蛋白質屬於內源性抗原,主要經由細胞質的泛素—蛋白酶體系統切割成短胜肽,再由 TAP 運送至內質網,裝載到 MHC class I 後送往細胞表面。這條路徑最後由 CD8⁺ T 細胞辨識,有助於清除受感染細胞。

選項分析

  • A:錯誤。胞內體主要參與內吞物的分選與運輸;它不是經典 MHC class I 路徑中切割細胞質病毒蛋白的主要蛋白水解場所。
  • B:錯誤。溶酶體含有多種酸性蛋白酶,主要處理由細胞外攝入的抗原,產生的胜肽通常進入 MHC class II 路徑,而非本題的內源性 MHC class I 路徑。
  • C:正確。蛋白酶體會分解細胞質及細胞核內的病毒蛋白,產生適合呈現的短胜肽;胜肽接著透過抗原處理相關轉運蛋白(transporter associated with antigen processing, TAP)進入內質網,與 MHC class I 組合後經分泌路徑運到細胞膜。
  • D:錯誤。胞外體是細胞釋放的細胞外囊泡,可參與細胞間訊息傳遞,但不是把細胞內病毒蛋白切成 MHC class I 胜肽的蛋白水解機器。

答案解析

先看抗原來源:病毒蛋白是在受感染細胞內合成,屬於內源性抗原,故優先走 MHC class I 路徑。核心順序是「細胞質蛋白—蛋白酶體—TAP—內質網—MHC class I—細胞表面」。因此能直接完成蛋白切割的結構是蛋白酶體,答案為 C。

核心知識點

  • MHC class I 主要呈現內源性抗原,與 CD8⁺ T 細胞作用。
  • 蛋白酶體負責切割細胞內蛋白;TAP 將胜肽送入內質網。
  • MHC class II 多呈現由胞外攝入、經胞內體與溶酶體處理的外源性抗原,與 CD4⁺ T 細胞作用。
  • 不要把抗原切割場所、胜肽轉運步驟與囊泡運輸混為一談。

參考資料

  1. Major histocompatibility complex: Antigen processing and presentation, NCBI Bookshelf
  2. Proteolysis and class I major histocompatibility complex antigen presentation
  3. Role of proteasomes in antigen presentation
  4. Antigen Presentation and the Ubiquitin-Proteasome System in Host-Pathogen Interactions