BẮT GIỮ, XỬ LÝ VÀ TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN (Kỳ 4) Cấu trúc và chức năng của các phân tử MHC Các phân tử MHC là các protein trên màng của các tế bào trình diện kháng nguyên có vai trò trình diện các peptide kháng nguyên để cho các tế bào lympho T nhận diện. Phức hợp gene hoà hợp mô chủ yếu lần đầu tiên được phát hiện ra như là locus gene có vai trò chính quyết định việc chấp nhận hay loại bỏ của các mô ghép từ cá thể này sang cá thể khác. Các cá thể có locus MHC giống hệt nhau (các động vật thuần chủng hoặc các cặp sinh đôi cùng trứng) sẽ chấp nhận mảnh ghép của nhau còn các cá thể có các locus MHC khác nhau thì sẽ thải bỏ các mảnh ghép của nhau. Để thống nhất về thuật ngữ chúng ta qui ước tên gọi phức hợp MHC ám chỉ phức hợp gene còn phân tử MHC là chỉ các phân tử protein do các gene của phức hợp MHC mã hoá. Tuy nhiên thải ghép lại không phải là một hiện tượng sinh học diễn ra trong tự nhiên và như vậy các gene trong phức hợp MHC và các phân tử mà các gene này mã hoá chắc chắn đã không tiến hoá chỉ để thải ghép. Ngày nay người ta đã biết rằng chức năng sinh lý của các phân tử MHC là trình diện các peptide có nguồn gốc từ các kháng nguyên protein để cho các tế bào lympho T đặc hiệu với peptide kháng nguyên ấy nhận diện. Chức năng này cắt nghĩa cho hiện tượng các tế bào T nhận diện kháng nguyên trong giới hạn của phân tử MHC như đã đề cập ở đầu chương. Hình 8.6: Các gene trong lucus gene hoà hợp mô chủ yếu (phức hợp MHC) Locus MHC là một tập hợp các gene thấy ở tất cả các động vật có vú (Hình 8.6). Ở người các phân tử MHC được gọi là các kháng nguyên bạch cầu của người (human leukocyte antigen – viết tắt là HLA) do các phân tử này lần đầu tiên được phát hiện như những kháng nguyên trên các tế bào bạch cầu khi thử với các kháng thể đặc hiệu. Các gene mã hoá những phân tử này tạo thành locus MHC. Trong tất cả các loài thì locus MHC có hai nhóm gene rất đa kiểu hình được gọi là các gene MHC lớp I và lớp II. Các gene này lần lượt mã hoá cho các phân tử MHC lớp I và lớp II có chức năng trình diện các peptide cho các tế bào T nhận diện chúng. Ngoài các gene đa kiểu hình thì locus MHC còn chứa rất nhiều gene không đa kiểu hình. Một số gene thuộc nhóm này mã hoá cho các protein liên quan đến quá trình trình diện kháng nguyên còn một số khác thì mã hoá cho các protein mà cho đến nay người ta vẫn chưa rõ chức năng của chúng. Các phân tử MHC lớp I và lớp II là các protein trên màng tế bào. Ở đầu N tận của mỗi phân tử protein này đều có chứa một rãnh gắn peptide (peptide- binding cleft). Mặc dù thành phần chi tiết của các phân tử MHC lớp I khác với phân tử MHC lớp II nhưng về cấu trúc tổng thể thì chúng rất giống nhau (Hình 8.7). Mỗi phân tử MHC lớp I có một chuỗi a gắn không đồng hoá trị vào một phân tử b2-microglobulin. Phân tử b2-microglobulin được mã hoá bởi một gene nằm ngoài phức hợp MHC. Các lãnh vực a1 và a2 ở đầu N tận của chuỗi a của phân tử MHC lớp I tạo nên một rãnh gắn peptide có kích thước đủ lớn để có thể tiếp nhận các peptide có kích thước từ 8 đến 11 acid amine. Đáy của rãnh gắn kháng nguyên là vùng gắn peptide để trình diện cho các tế bào lympho T còn thành bên và mép trên của rãnh là những vùng tiếp xúc với thụ thể của tế bào T (các thụ thể của tế bào T cũng tiếp xúc với một phần peptide được trình diện – xem hình 8.1). Các gốc đa kiểu hình của phân tử MHC lớp I (tức là các acid amine thay đổi khác nhau giữa các phân tử MHC của các cá thể khác nhau) nằm chính trong các lãnh vực a1 và a2 của chuỗi a. Một vài gốc trong số các gốc đa kiểu hình này tạo nên những thay đổi ở đáy của rãnh gắn peptide và như vậy ảnh hưởng đến khả năng gắn peptide của các phân tử MHC khác nhau. Các gốc đa kiểu hình khác thì tạo nên những thay đổi ở trên mép của các rãnh và như vậy ảnh hưởng đến việc nhận diện bởi các tế bào T. Lãnh vực a3 thì không thay đổi và vùng này có chứa vị trí kết hợp của phân tử CD8, một đồng thụ thể của tế bào T. Như sẽ trình bầy trong chương 11, quá trình hoạt hoá tế bào T cần có hai sự kiện diễn ra đồng thời đó là thụ thể của tế bào T dành cho kháng nguyên nhận diện peptide kháng nguyên do phân tử MHC trình diện và đồng thụ thể của tế bào T (phân tử CD4 hoặc CD8) nhận diện phân tử MHC. Bằng cách đó thì các tế bào TCD8 + chỉ đáp ứng với các peptide kháng nguyên do các phân tử MHC lớp I trình diện vì chỉ có phân tử CD8 mới nhận diện được phân tử MHC lớp I. Hình 8.7: Cấu trúc của các phân tử MHC lớp I và lớp II . BẮT GIỮ, XỬ LÝ VÀ TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN (Kỳ 4) Cấu trúc và chức năng của các phân tử MHC Các phân tử MHC là các protein trên màng của các tế bào trình diện kháng nguyên có vai trò trình. chương 11, quá trình hoạt hoá tế bào T cần có hai sự kiện diễn ra đồng thời đó là thụ thể của tế bào T dành cho kháng nguyên nhận diện peptide kháng nguyên do phân tử MHC trình diện và đồng thụ. sinh lý của các phân tử MHC là trình diện các peptide có nguồn gốc từ các kháng nguyên protein để cho các tế bào lympho T đặc hiệu với peptide kháng nguyên ấy nhận diện. Chức năng này cắt nghĩa