VI. Những tế bào của đáp ứng miễn dịch đặc hiệ u
2. Phân tử MHC
Phân tử MHC (major histocompability complex) là một phức hợp hòa hợp mô (hình 2.15), có vai trò quan trọng trong quá trình trình diện kháng nguyên và đáp ứng miễn dịch. Cụm gen MHC là một vùng chứa rất nhiều gen đa hình. Sản phẩm của các vùng gen này gọi là kháng nguyên MHC biểu lộ trên bề mặt nhiều loại tế bào trong cơ thể. Vài trò của cụm gen MHC đã được chứng minh một cách đầy đủ khi các tế bào T đặc hiệu không nhận ra các kháng nguyên hòa tan mà chỉ nhận biết các kháng nguyên đã được xử lý và trình diện trên màng APC kết hợp với các phân tử MHC.
Hình A.15. Cấu trúc phân tử MHC
a. Phân tử MHC lớp I: là các glycoprotein, gồm hai loại chuỗi đa peptit. Chuỗi α (chuỗi nặng) do gen MHC mã hóa, có đầu tận cùng là amin ngoại bào, một đoạn ngắn kỵ nước xuyên màng và nhóm tận cùng là cacboxyl khoảng 30 axit amin nằm trong tương bào. Chuỗi
β không do gen MHC mã hóa, gắn không đồng hóa trị với phần ngoại bào của chuỗi mà không gắn trực tiếp với tế bào. Trên phân tử MHC I được chia thành bốn vùng có cấu trúc riêng biệt như trình bày ở hình 2.16
Vùng gắn peptit: chức năng chính của các phân tử MHC là gắn các đoạn peptit lạđể tế bào T nhận biết và được hoạt hóa nhằm tiêu diệt các vi khuẩn khác nhau trong môi trường sống.
Vùng giống Ig: được bảo toàn cao giữa các phân tử MHC lớp I giống như vùng hằng định của Ig. Các tế bào T CD8+ chỉ hoạt động được khi gắn với phần hằng định của phân tử MHC lớp I. Vì thế, các tế bào T CD8+ bị giới hạn hoạt động trong các phân tử MHC lớp I.
Vùng xuyên màng: là một chuỗi đa peptit với vùng kỵ nước khoảng 25 axit amin và đi qua vùng kỵ nước của màng huyết tương (plasma). Màng plasma có hai lớp lipit để neo các phân tử MHC vào trong màng tế bào.
Vùng tương bào: không được bảo tồn tốt trong các phân tử MHC lớp I khác nhau. Tham gia vào quá trình điều hòa tương tác giữa các phân tử MHC I với các protein màng khác hay với các protein khung tế bào. Đồng thời, đóng vai trò quan trọng trong việc lưu hành của các phân tử nội bào.
Hình A.16. Phân tử MHC lớp I
b. Phân tử MHC lớp II: cũng có hai chuỗi đa peptit α và β kết hợp không đồng hóa trị với nhau, chuỗi α lớn hơn chuỗi β do có glycosyl hóa nhiều hơn (hình 2.17). Cả hai đều có đầu tận amin ngoại bào, đầu tận cacboxyl nội bào và đều do gen MHC mã hóa. Các phân tử MHC lớp II cũng được chia làm bốn vùng như phân tử MHC lớp I.
Vùng gắn peptit: các đoạn ngoại bào của cả hai chuỗi α và βđều được chia thành hai đoạn nhỏ khoảng 90 axit amin. Hai chuỗi α1 và β1 tạo thành nền lá β có 8 lớp đểđỡ hai cánh α1 và β1 tạo nên rãnh gắn peptit. Tính đa hình của gen MHC II nằm trong cấu trúc α1 và β1 của rãnh peptit, tạo các bề mặt có cấu trúc hóa học đặc hiệu của rãnh. Từđó, quyết dịnh tính đặc hiệu và ái tính gắn peptit của rãnh.
Vùng giống Ig: cả hai đoạn α2 và β2 của lớp II đều có cầu nối disulphua bên trong chuỗi, các phân tử này cũng thuộc gia đình họ Ig. Chuỗi α2 và β2 về cơ bản thì không đa hình nhưng khác biệt nhau trong các cụm gen. Các phân tử T CD4+ gắn vào vùng không đa hình này, do đó chỉ đáp ứng miễn dịch giới hạn trong phân tử MHC lớp II. Các tương tác này rất mạnh và chỉ bị phá vở trong các điều kiện phân tử bị biến tính.
Các vùng xuyên màng và vùng trong tương bào: vùng xuyên màng của α2 và β2 có 25 axit amin kỵ nước. Tách mạch bằng papain có thể tách đoạn ngoại bào với vùng xuyên màng mà không bị rối loạn cấu trúc. Vùng xuyên màng của cả hai chuỗi này đều tận cùng bằng các axit amin kiềm, tiếp theo là một cái đuôi ái nước ngắn trong bào tương, tạo thành đầu tận cacboxyl của chuỗi đa peptit. Chúng ta còn biết rất ít về vùng nội bào tương của các phân tử
MHC lớp II. Các phân tử này có thể có vai trò trong dẫn truyền tín hiệu và vùng nội bào có thể có vai trò chuyển thông tin màng.
Hình A.17. Phân tử MHC lớp II