Alue kromosomin 6 lyhyessä varressa, lokuksessa 6p21.3, on nimeltään HLA-kompleksi, jossa on yli 200 geenilokusta kattaen noin 0,5 % proteiineja koodaavista geeneistä. Monet HLA-geenituotteet ovat ligandeja, reseptoreja, vuorovaikuttavia prote-iineja, signalointiproteiineja ja transkription säätelijöitä, jotka ovat keskeisessä asemas-sa tulehdusreaktioihin sisältyvissä antigeenien esittelyssä ja prosessoinnisasemas-sa eli ne ovat keskeisiä tekijöitä adaptiivisessa immuunijärjestelmässä. Lisäksi ne vuorovaikuttavat luonnollisten tappajasolujen (NK-solut) sekä sytokiinien kanssa, ja ovat näin ollen osa-na myös synnynnäisen immuunisysteemin prosesseissa. Geenien lisäksi HLA-alue sisäl-tää retrotransposoneja, transposoneja, säätelyelementtejä, pseudogeenejä sekä muutamia määrittelemättömiä sekvenssejä. HLA-alue jaetaan kolmeen luokkaan, joista luokka II on sentromeerisin, luokka I telomeerisin ja luokka III sijaitsee luokkien I ja II välissä.
(Louka & Sollid, 2003; Shiina ym., 2009.) (Kuva 2.2.)
Kuva 2.2. HLA-kompleksi. (Mukaillen Louka & Sollid, 2003.)
2.2.1 Luokan I HLA-geenit
Suurinta osaa luokan I HLA-geeneistä ilmennetään melkein kaikissa soluissa. Luokan I klassisilla geeneillä (HLA-A, HLA-B ja HLA-C) on tärkeä rooli virusten infektoimien solujen tunnistamisessa ja niiden tuhoamisessa sekä luonnollisten tappajasolujen vastei-den kontrolloinnissa. Luokan I ei-klassiset HLA-geenit (HLA-E, HLA-F ja HLA-G), jotka eroavat klassisista rajallisemmalla polymorfismilla osallistuvat tiettyihin im-muunisäätelytoimintoihin. Luokassa I on lisäksi 12 ei-koodaavaa geeniä tai pseudo-geeniä. HLA luokan I molekyylit esittelevät endogeenistä alkuperää olevia peptidejä CD8+ T-solujen reseptoreille. (van den Elsen ym., 2004; Shiina ym., 2009.)
2.2.2 Luokan III HLA-geenit
Luokassa III sijaitsee 55 proteiinia koodaavaa geeniä ja 5 pseudogeeniä. Geenit koodaa-vat mm. sytokiinejä ja monilla ei ole ilmeistä roolia immuunijärjestelmän toiminnassa tai tulehdusreaktioissa. Sen sijaan monet geenituotteet ovat mukana solujensisäisissä prosesseissa, kuten transkription säätelyssä, ylläpidossa (housekeeping), biosynteesissä ja elektronikuljetuksessa sekä proteiinien välisissä vuorovaikutustapahtumissa. (Shiina ym., 2009.)
2.2.3 Luokan II HLA-geenit ja transkription säätely
Luokan II HLA-geenit ovat polymorfisia, ja niiden ilmentäminen on tiukasti säädeltyä.
Näitä geenejä ilmennetään jatkuvasti ammattimaisissa antigeenejä esittelevissä soluissa, joihin kuuluvat dendriittisolut, makrofagit, kateenkorvan epiteelisolut ja kypsät B-solut.
Lisäksi niitä ilmennetään sytokiinien, etenkin interferoni-:n, indusoimana aktivoitu-neissa T-soluissa, fibroblasteissa sekä endoteelistä ja epiteelistä alkuperää olevissa so-luissa. Luokan II HLA-geenien säätelyssä tapahtuvat häiriöt, kuten yliekspressointi tai ekspressio tietyissä kudoksissa, vaikuttavat edesauttavasti useiden autoimmuunisairauk-sien puhkeamiseen. Geeninsäätely tapahtuu pääasiassa transkriptiotasolla luokan II HLA-geenien kohdalla. (van den Elsen ym., 2004; Kumanovics ym., 2003; Murphy ym., 2004; Radosevich & Ono, 2003.)
Ensimmäisestä eksonista 160 emäsparia ylävirtaan kattavat säätelyalueen, joka on vält-tämätön sekä kudosspesifille että indusoituvalle ekspressiolle. Tämä proksimaalinen promoottori sisältää kolme elementtiä, jotka ovat X-, Y- ja S- (tai W-, H-, tai Z-) laatik-ko. Nämä säätelyelementit löytyvät kaikista luokan II geeneistä, joissa niiden sijainti on sama suhteessa toisiinsa. Y-laatikko, joka sisältää käänteisen CCAAT-elementin, on 10 emäsparin pituinen ja se sijaitsee normaalisti 50–80 emäsparia ylävirtaan transkription aloituskohdasta. Y-laatikosta 12–14 emäsparia ylävirtaan sijaitsee X-laatikko, joka voi-daan jakaa edelleen X1- ja X2-laatikoihin. S-laatikko sijaitsee puolestaan 15–20 emäs-paria ylävirtaan X-laatikosta ja sisältää seitsemän emäsparin pituisen konservoituneen alueen. (Beaty ym., 1995; Radosevich & Ono, 2003.)
X-laatikon tunnistavat monet tekijät, jotka voivat sitoutua joko tai X2-osaan. X1-elementtiin sitoutuu RFX-tekijä (regulatory factor X), ja X2-X1-elementtiin sitoutuvat pro-teiinit X2BP (X2 binding protein) ja CREB (cAMP response element binding protein), jotka myös lisäävät RFX-tekijän sitoutumista X1-elementtiin. Repressoivana tekijänä X1-elementtiin sitoutuva proteiini on NFX.1. Y-säätelyelementin sekvenssiin sitoutuvat transkriptiotekijät NF-Y (nuclear factor-Y) ja YB-1. NF-Y on välttämätön, mutta ei-spesifinen tekijä, ja YB-1 on puolestaan negatiivinen säätelijä luokan II HLA-geenien transkriptiossa. Y-elementtiä vaaditaan luokan II HLA-geenien maksimaaliseen eks-pressioon. Sekä X- että Y-elementti pystyvät sitomaan transkriptiotekijöitä, jotka voivat olla sekä ekspressiota lisääviä että vähentäviä. X-elementit ovat sekä välttämättömiä että riittäviä luokan II HLA-geenien ekspressiossa, mutta niihin sitoutuvat tekijät FRX ja CREB eivät yksistään riitä aktivoimaan geeniekspressiota. (Morris ym., 2000; Ra-dosevich & Ono, 2003.)
Koska S- ja X-elementtien sekvensseissä on homologiaa, samat proteiinit voivat sitou-tua niihin kumpaankin. Esimerkiksi S-elementti voi sitoa RFX-tekijän ja sitoutuminen on voimakkaampaa, jos NF-Y on sitoununeena Y-elementtiin. (Radosevich & Ono, 2003.) Lisäksi NF-Y:n sitoutuessa Y-elementtiin myös RFX-kompleksin sitoutuminen X-elementtiin on voimakkaampaa. Luokan II HLA-geenien promoottorien aktiivisuus riippuu siis eri tekijöiden ko-operatiivisesta sitoutumisesta promoottorien eri säätely-elementteihin. (Reith ym., 1994.)
Edellisten transkriptiotekijöiden lisäksi luokan II HLA-geenejä säätelee myös tekijä, joka ei itse sitoudu DNA:han. Tämä säätelytekijä on nimeltään luokan II transaktivaat-tori (class II transactivator, CIITA) ja toisin kuin DNA:han sitoutuvat proteiinit, CII-TA:n ekspressio on tiukasti säädeltyä. CIICII-TA:n ekspressio korreloi täsmälleen luokan II geenien ekspression kanssa sekä antigeenejä esittelevissä soluissa että IFN-γ-indusoituvissa soluissa. Tämän vuoksi CIITA:a pidetään luokan II HLA-geenien tär-keimpänä säätelijänä. CIITA on sekä välttämätön että riittävä säätelemään kyseisiä gee-nejä, ja tiedetään myös, että niiden jatkuvaa ekspressiota ammattimaisissa antigeenejä esittelevissä soluissa, kuten dendriittisoluissa sekä IFN-γ:n indusoimissa B-soluissa yl-läpitää nimenomaan CIITA. Koska CIITA ei itse sitoudu DNA:han, se vaikuttaa sitou-tumalla suoraan S-, X- tai Y-elementteihin sitoutuneisiin tekijöihin tai yleisiin transkrip-tiotekijöihin. (Brown ym., 1998; Radosevich & Ono, 2003.) (Kuva 2.3.)
Kuva 2.3. Malli luokan II HLA-geenien transaktivaatiosta CIITA:n avulla. (Mukaillen Brown ym., 1998.)
2.2.4 Luokan II HLA-molekyylit
Luokan II HLA-geenien koodaamat molekyylit ovat heterodimeerisiä solukalvon läpäi-seviä glykoproteiineja. Ne muodostuvat kahdesta ketjusta (α ja β), joissa kummassakin on kaksi solun ulkopuolista domeenia yhdistyneenä solukalvossa olevaan alueeseen ja sytoplasmiseen alueeseen. Näin ollen molekyyleillä on neljä solun ulkopuolista domee-nia. (Radosevich & Ono, 2003.) Luokan II HLA-molekyylien peptidejä sitova uurre muodostuu β-levyjen muodostamasta pohjasta sekä α-kierteiden muodostamista seinistä.
Uurteessa on pieniä onkaloita, joissa on peptidien sitovuudesta vastuussa olevia amino-happoja. Luokan II molekyylien ensisijainen tehtävä on sitoa solun endosomaalisista osastoista tulevia antigeenejä ja esitellä ne CD4+ solujen pinnalla oleville T-solureseptoreille. (Kumánovics ym., 2003; Louka & Sollid, 2003.) Jotta ne saavat ai-kaan immuunireaktion, luokan II molekyylien täytyy siis sitoutua T-solureseptoriin.
CD4 on koreseptori, joka löytyy niistä T-soluista, jotka ovat vuorovaikutuksessa luokan II molekyylien kanssa. CD4-koreseptori saa aikaan T-solureseptorien dimerisaation, mikä johtaa T-solujen signaalinvälitykseen ja aktivaatioon. (Radosevich & Ono, 2003.)