Cấu trỳc tia X của một vài phức hợp protein Myeloma - hapten đó chỉ ra rằng vị trớ gắn khỏng nguyờn của Ig được định vị ở đỉnh mỗi vựng Fab trong một khe nằm giữa cỏc đơn vị VL và VH (Hỡnh 9.3a, 9.3b, 9.7)
Hỡnh 9.7. Vị trớ gắn với khỏng nguyờn của khỏng thể
Hỡnh dạng và kớch thước của khe này phụ thuộc vào trỡnh tự aminoacid của cỏc đơn vị VL và VH và cỏc bức thành được tạo nờn từ 6 đoạn biến đổi nhiều (CDR,). Chẳng cú gỡ phải ngạc nhiờn là cỏc phức hợp khỏng thể - hapten cũng tương tự như cỏc phức hợp enzyme - cơ chất. Cả 2 dạng này đều bao gồm cỏc tương tỏc Valderval, liờn kết kỵ nước, liờn kết hydrogen và tương tỏc ion. Thật vậy, cỏc phức hợp khỏng thể - hapten và phức hợp enzyme - cơ chất đều cú cỏc thang tương tự về hằng số phõn ly từ 10-4đến 10-10M, nú tương đương với năng lượng gắn từ 25 đến 65 KJ.mol-1.
Cỏc phức hợp khỏng thể - hapten là những mụ hỡnh khụng hoàn thiện của phức hợp khỏng thể - khỏng nguyờn bởi vỡ hapten chỉ lấp đầy một phần cỏc vị trớ gắn khỏng nguyờn tương ứng. Tuy nhiờn những khỏng thể đơn dũng cú thể giỳp cho việc xỏc định cấu trỳc tia X của khỏng nguyờn protein trong phức với cỏc dẫn xuất Fab của cỏc khỏng thể đơn dũng khỏng lại cỏc khỏng nguyờn này. Chẳng hạn, như cấu trỳc tia X của 3 phức hợp lysozyme lũng trắng trứng gà (Hen egg white - HEW) với cỏc dẫn xuất Fab của cỏc khỏng thể đơn dũng anti - HEW lysozyme đó được xỏc nhận. Mỗi Fab đều gắn
Trường Đại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Hoỏ Sinh động vật ……… 295
khỏ độc lập và hỡnh dỏng bất thường, một đường cú chiều dài ∼ 700 Ao trờn bề mặt lysozyme, cỏc chuỗi bờn nhụ ra của một phõn tử nú rất khớp với chỗ lừm xuống của rónh. Trong mỗi phức hợp này, tất cả 6 Fab CDR đều tham gia gắn lysozyme. Những phức hợp này rất giống cỏc phức hợp protein - protein đó biết, nú được gắn với nhau do cú sự bổ cứu cao và vỡ thế nú ngăn trở dung mụi khỏi bị tỏc động bởi tương tỏc Valderval, cỏc cầu nuối và cỏc liờn kết hychogen. Trong một số tương tỏc này, bộ xương lysozyme và cỏc chuỗi bờn vẫn duy trỡ sự phõn biệt cấu trỳc, mặt khỏc cũng cú những thay đổi cấu trỳc địa phương (sự so sỏnh này khụng thể mở rộng tới lysozyme gắn Fab bởi vỡ vẫn chưa kết tinh được chỳng).
Tớnh đặc hiệu cao của khỏng thể anti-lysozyme đối với cỏc vị trớ khỏng nguyờn đó được chứng minh bởi hiệu ứng của sự thay đổi aminoacid đơn trờn bề mặt tiếp xỳc của lysozyme. Hằng số phõn ly của Immunoglobulin khỏng lysozyme HEW cú tờn là D1.3 với lysozyme HEW là 2,2 x 10-8M. Nhưng hằng số phõn ly của khỏng thể đơn dũng này với lysozyme lũng trắng trứng lại gần với hằng số phõn ly của khỏng thể đơn dũng với gà gụ, chim cỳt và gà tõy là > 10-5M. Trong những lysozyme này thỡ Gln 121 nhụ ra khỏi bề mặt lysozyme HEW và trong vị trớ gắn khỏng nguyờn của Fab nú được thay bằng His.
Vậy đặc tớnh đặc biệt của epitope (vị trớ khỏng nguyờn) nơi mà khỏng thể gắn vào là gỡ? Tất cả cỏc epitope lysozyme ở trờn đầu gồm 14 đến 16 gốc bề mặt từ 2 hay nhiều đoạn peptide. Một số gốc này biểu lộ tớnh di động cao, nhưng cỏc gốc khỏc thỡ khụng. Vỡ thế người ta chỉ thấy 3 phức hợp khỏng thể - lysozyme phủ quanh một nửa bề mặt lysozyme, điều đú chứng tỏ bề mặt tiếp cận đầy đủ của một protein là sự tiềm tàng tớnh khỏng nguyờn.
Đoạn Fab đỏp ứng gắn khỏng nguyờn như thế nào? Cõu trả lời đó được xỏc định nhờ nghiờn cứu tia X của Ian Wilson, nú phụ thuộc vào Fab và khỏng nguyờn đũi hỏi. Khi so sỏnh cấu trỳc tia X của một Fab từ một khỏng thể đơn dũng khỏng trực tiếp 1 đoạn gồm 36 gốc của Influenza hemagglutinin riờng rẽ và phức hợp một đoạn 9 gốc của khỏng nguyờn thỡ thấy Fab gắn với ỏi lực cao. Điều đú vạch rừ rằng khi gắn với khỏng nguyờn đó làm cho Fab trải qua một quỏ trỡnh sắp xếp lại cấu trỳc chớnh - chủ yếu thụng qua sự dịch chuyền cấu trỳc của CDR3 chuỗi nặng. Như vậy, nếu khụng cú sự thay đổi cấu trỳc thỡ Fab sẽ khụng cú khả năng gắn với khỏng nguyờn này ớt nhất là ở cấu trỳc mà nú được thừa nhận trong phức hợp này. Mặt khỏc, trong một nghiờn cứu tia X của Wilson trờn một Fab khỏng lại trực tiếp đoạn Myohemerythrin 19 gốc (một Fe khụng hem chứa protein gắn oxygen của một ấu trựng biển) cả ở dạng đơn lẻ lẫn dạng phức hợp với khỏng nguyờn thỡ thấy Fab chỉ trải qua sự chỉnh lý cấu trỳc ở một vài chuỗi chớnh và chuỗi bờn khi gắn khỏng nguyờn.
Trong cả 2 phức hợp đang tiến triển này, cấu trỳc của Fab gắn khỏng nguyờn khỏc hẳn với cấu trỳc protein ở dạng nguyờn thể. Điều này làm nổi lờn tớnh tũ mũ nhưng vẫn chưa trả lời được là một khỏng thể cú thể gắn với peptide và với cả protein hay là dẫn xuất của peptide này như thế nào? Nếu trả lời được cõu hỏi này sẽ xỏc định được những hiệu quả quan trọng trong việc tạo ra cỏc vaccine cơ sở peptide.