Bài giảng Kháng thể Globulin miễn dịch - ThS. Đỗ Minh Quang

KHÁNG THỂ  KHÁNG THỂ  GLOBULIN MIỄN DỊCH GLOBULIN MIỄN DỊCH

Ths. Đỗ Minh Quang Ths. Đỗ Minh Quang

Ụ

ỤM C TIÊU M C TIÊU

ử ử

ả ủ ả ủ

b n c a phân t ơơ b n c a phân t

ả ả

i thích hai thu c tính: tính ộ i thích hai thu c tính: tính ộ ạ ạ

đđ c hi u ệc hi u ệ ặ ặ ọ ọ

ử ử

iôtip. đđiôtip. ủ ủ

ớ ớ

ợ ấc c u trúc c 1. Trình bày đưđư c c u trúc c ợ ấ 1. Trình bày globulin mi n d ch. ị ễ globulin mi n d ch. ị ễ 2. Gi 2. Gi kháng nguyên và ho t tính sinh h c trong m t ộ kháng nguyên và ho t tính sinh h c trong m t ộ phân t kháng th . ể phân t kháng th . ể ợc isôtip, allotip và i t ệ đưđư c isôtip, allotip và i 3. Phân bi ợ t ệ 3. Phân bi i m khác nhau c a các l p 4. So sánh các đđ c ặc ặ đđi m khác nhau c a các l p ể 4. So sánh các ể globulin mi n d ch. globulin mi n d ch.

ễ ễ

ị ị

ở ầM Đ u ở ầ M Đ u

Globulin miễn dịch là phân tử có khả năng  Globulin miễn dịch là phân tử có khả năng

kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên

Kháng thể có ở huyết tương, thể dịch, trên  Kháng thể có ở huyết tương, thể dịch, trên

các lympho B các lympho B

Kháng thể được tạo ra ngẫu nhiên, độc lập  Kháng thể được tạo ra ngẫu nhiên, độc lập

với kháng nguyên với kháng nguyên

C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ

ơ ả ơ ả

ử ử

ấ ấ

ể ể

Cấu trúc chuỗi nhẹ và chuỗi nặng Cấu trúc chuỗi nhẹ và chuỗi nặng

• X lý IgG1 b ng papain:

ử

ằ

2 m nh Fab

ả

1 m nh Fc ả

• X lý IgG1 b ng pepsin

ử

ằ

F(ab)’2

m nh nh

ả

ỏ

• X lý v i mercapto ethanol

ử

ớ

2 chu i n ng (H) ỗ ặ

2 chu i nh (L)

ẹ

ỗ

C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ

ơ ả ơ ả

ử ử

ấ ấ

ể ể

ạ ẹ

* 2 d ng chu i nh : Kappa ỗ (ќ ) và Lamda (λ ) * 5 l p chu i n ng: ỗ ặ ớ γ,δ,ε,μ,α *  Trong phân tử kháng thể, hai chuỗi nặng và hai chuỗi nhẹ hòan tòan giống nhau. VD: IgG có γ2Ќ2 ho cặ γ2λ2

C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ C u Trúc C B n C a Phân T Kháng Th ủ

ơ ả ơ ả

ử ử

ấ ấ

ể ể

Các domen của cấu tạo phân tử kháng thể  Các domen của cấu tạo phân tử kháng thể

ủ

• Các c u disulfur trong chu i ầ ỗ 100 – 110 a.amin làm phân b t ố ừ cho các chu i polypeptid c a phân ỗ i thành các búi t kháng th cu n l ộ ạ ể ử g i là domen ọ

ỗ

• Chu i nh có 2 domen ẹ

ỗ ặ

• Domen CL và CH là các domen ng đ i h ng đ nh có các a.amin t ươ

ố ằ

ị

VL và CL VH, CH1, chu i n ng có 4 domen CH2, CH3 (IgM và IgE có thêm CH4)

ổ ớ

ầ

• Domen VH và VL là 2 domen có a.amin có t n su t thay đ i l n. ấ

ấ ấ

C u Trúc C B n C a Phân T ử ủ ơ ả C u Trúc C B n C a Phân T ủ ơ ả ử Kháng Thể Kháng Thể

Các vùng siêu biến Các vùng siêu biến

ổ ủ

ẹ

ỗ t tr i g i là vùng siêu bi n

Trong các vùng thay đ i c a chu i n ng và chu i nh , m t s đ an ỗ ặ polipeptip có t n su t thay đ i v ổ ượ ộ ọ

ộ ố ọ ế

ầ

ấ

v trí 30,50,95

-Các vùng siêu bi n g n các a.amin ế

ầ

ở ị

ỗ ặ

ượ

ẹ

ế

ỗ

c s p x p sao cho các g n nhau t o m t c u trúc b m t đ k t h p v i kháng

ắ ề ặ ể ế ợ

ổ ủ ế ở ầ

ộ ấ

ạ

ớ

- Vùng thay đ i c a chu i nh và chu i n ng đ vùng siêu bi n nguyên

Các Khác Bi Các Khác Bi

t trong Các Lo i Kháng Th t trong Các Lo i Kháng Th

ệ ệ

ạ ạ

ể ể

Isotip của kháng thể Isotip của kháng thể

t v Isotip là do - Khác bi ệ ề c u trúc c a chu i n ng ỗ ặ ủ ấ c a các kháng th khác ể ủ nhau

ể

- Có 5 l p kháng th IgA, ớ IgD, IgG, IgM, IgE

IgG1 IgG

ng ổ ựơ

- Chi m 70-75% t ng l ế kháng th ể

ng ọ ượ

- H s l ng 7S, tr ng l 146000 phân t ệ ố ắ ử

ố ộ ạ

- Phân b n i m ch, ngo i ạ m ch.ạ

- Là kháng th chính c a đáp ể ứ ủ ng mi n d ch th phát ị ứ ễ

i l p IgG1, IgG2, ướ ớ

IgG3 - Có 4 d IgG3, IgG4

IgM

ng phân t

- Tr ng l ử ọ 900000, h s l ng 19S ượ ệ ố ắ

ồ ạ

Globulin

ơ ễ ế

- D ng Pentamer g m 5 đ n v phân t ử ị mi n d ch liên k t nhau b i ở ị c u disulfur gi a các domen ữ ầ CH3

ỗ ụ ề

- Chu i ph J và nhi u đ n ơ v Oligosaccharide liên k t ế ị v i chu i ớ ỗ μ

IgA

ượ ồ ử ị

ng phân t ơ ộ ỗ

- Tr ng l ọ 380.000 g m 1 đ n v IgA, m t m nh S và m t chu i J, ả ộ h s l ng 11S ệ ố ắ

ủ ế ể

- IgA là kháng th ch y u t trong d ch ti ế ị

i l p IgA1 (93%) ướ ớ

- Có 2 d và IgA2 (7%)

IgD

- Chi m <1% t ng l ng KT ế ổ ượ

- TLPT 180000, HSL 7S

- IgD có trên b m t Lympho B có ề ặ vai trò nh 1 th th kháng ụ ể nguyên c a Lympho B ư ủ

IgE

- TLPT 200000, HSL 7S

ỗ ặ

- Chu i n ng có 5 domen VH, Cε1, Cε2, Cε3, Cε4

ỗ ặ ε có ái l cự

- Chu i n ng cao với thụ thể trên bề m tặ tế bào mast và tế bào ái kiềm.

Các khác bi Các khác bi

t trong các lo i kháng th t trong các lo i kháng th

ệ ệ

ạ ạ

ể ể

Alotip của kháng thể  Alotip của kháng thể  Do sự khác biệt về gien giữa các cá thể trong  ­ Do sự khác biệt về gien giữa các cá thể trong  cùng một loài cùng một loài Các alotip nằm trong vùng hằng định và có sự  ­ Các alotip nằm trong vùng hằng định và có sự  khác biệt nhau chỉ ở 1 hay 2 a.amin khác biệt nhau chỉ ở 1 hay 2 a.amin Một số dấu ấn alotip ­ Một số dấu ấn alotip .  Chuỗi nặng γγ  của IgG gọi là Gm của IgG gọi là Gm       .  Chuỗi nặng  .  Chuỗi nặng  αα  của IgA gọi là Am của IgA gọi là Am       .  Chuỗi nặng   .  Chuỗi nhẹ Kappa gọi là Km       .  Chuỗi nhẹ Kappa gọi là Km

Các khác bi Các khác bi

t trong các lo i kháng th t trong các lo i kháng th

ệ ệ

ạ ạ

ể ể

Idiotip của kháng thể  Idiotip của kháng thể  ­ Vùng V

cũng có cấu trúc không gian đặc hiệu   và VLL cũng có cấu trúc không gian đặc hiệu

­

Vùng VHH và V của chính nó của chính nó Khi dùng kháng thể của một con vật làm kháng  ­ Khi dùng kháng thể của một con vật làm kháng  nguyên để gây miễn dịch cho một con vật khác đồng  nguyên để gây miễn dịch cho một con vật khác đồng  gien có thể tạo ra kháng thể chống với phần đặc hiệu  gien có thể tạo ra kháng thể chống với phần đặc hiệu  nàynày Idiotip là đặc hiệu của globulin miễn dịch đối với các  Idiotip là đặc hiệu của globulin miễn dịch đối với các  epitop nhất định có trong 1 cá thể epitop nhất định có trong 1 cá thể Trong 1 cơ thể cũng có các kháng thể kháng lại Idiotip  ­ Trong 1 cơ thể cũng có các kháng thể kháng lại Idiotip  của chính mình, hình thành mạng tương tác Idiotip –  của chính mình, hình thành mạng tương tác Idiotip –  Anti idiotip. Anti idiotip.

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Phân tử kháng thể gồm 2 chức năng riêng biệt Phân tử kháng thể gồm 2 chức năng riêng biệt

Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên  1.1. Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên  do phần Fab quyết định  do phần Fab quyết định

Chức năng sinh học do phần Fc quyết định  2.2. Chức năng sinh học do phần Fc quyết định  các thuộc tính sinh học của kháng thể  các thuộc tính sinh học của kháng thể

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên  Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên  ­  ­  Do vùng VH và VL tham gia, đặc biệt là các a.amin  Do vùng VH và VL tham gia, đặc biệt là các a.amin  của 3 vùng siêu biến của 3 vùng siêu biến

Ch c năng c a kháng th ể ủ Ch c năng c a kháng th ể ủ

ứ ứ

Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên (tt) Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên (tt) ­  ­  Sự kết hợp kháng nguyên kháng thể chỉ có các liên kết  Sự kết hợp kháng nguyên kháng thể chỉ có các liên kết  không đồng hóa trị tham gia không đồng hóa trị tham gia

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên (tt) Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên (tt) Phản ứng kháng nguyên kháng thể là khả hồi ­ Phản ứng kháng nguyên kháng thể là khả hồi Một kháng thể nhất định có thể kết hợp với một hay  ­ Một kháng thể nhất định có thể kết hợp với một hay  nhiều etitop có cấu hình không gian tương tự nhiều etitop có cấu hình không gian tương tự Một etitop cũng có thể kết hợp với một hay nhiều vị trí  ­ Một etitop cũng có thể kết hợp với một hay nhiều vị trí  kết hợp kháng nguyên của các phân tử kháng nguyên  kết hợp kháng nguyên của các phân tử kháng nguyên  khác nhau khác nhau

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Chức năng sinh học của các kháng thể  Chức năng sinh học của các kháng thể  Quá trình giáng hóa  1.1. Quá trình giáng hóa  ­  Tốc độ giáng hóa phụ thuộc vào domen  ­  Tốc độ giáng hóa phụ thuộc vào domen

CH2CH2

­  IgG có thời gian bán hủy là 23 ngày  ­  IgG có thời gian bán hủy là 23 ngày  ­  IgA và IgM có thời gian bán hủy là 5 đến 7  ­  IgA và IgM có thời gian bán hủy là 5 đến 7

ngày ngày

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Chức năng sinh học của các kháng thể   Chức năng sinh học của các kháng thể Di chuyển qua nhau thai 2.2. Di chuyển qua nhau thai IgG (trừ IgG2) là kháng thể duy nhất qua  IgG (trừ IgG2) là kháng thể duy nhất qua  ­ được nhau thai nhờ đó mẹ truyền khả  được nhau thai nhờ đó mẹ truyền khả  năng miễn dịch cho bào thai năng miễn dịch cho bào thai Cơ chế vận chuyển IgG  nhờ phần Fc ­ Cơ chế vận chuyển IgG  nhờ phần Fc

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

Chức năng sinh học của các kháng thể Chức năng sinh học của các kháng thể 3.  Cố định bộ thể: 3.  Cố định bộ thể: Theo đường cổ điển: IgG1, IgG2, IgG3, và IgM  ­ Theo đường cổ điển: IgG1, IgG2, IgG3, và IgM  có thụ thể với C1q. Thụ thể này nằm ở CH2,  có thụ thể với C1q. Thụ thể này nằm ở CH2,  được ẩn dấu khi chưa có gì, nhưng trở nên hoạt  được ẩn dấu khi chưa có gì, nhưng trở nên hoạt  động khi kháng thể kết hợp với kháng nguyên động khi kháng thể kết hợp với kháng nguyên Theo con đường tắt được hoạt hóa bởi IgG hay  ­ Theo con đường tắt được hoạt hóa bởi IgG hay  IgA vón tụ nhờ cố định C3b IgA vón tụ nhờ cố định C3b

Ch c năng c a kháng th ủ Ch c năng c a kháng th ủ

ứ ứ

ể ể

3. Cố định trên tế bào nhờ các thụ thể trên tế bào 3. Cố định trên tế bào nhờ các thụ thể trên tế bào

RI), (FcγγRII), (Fc

RII), (FcγγRIII)RIII)

­  Thụ thể với IgG (FcγγRI), (Fc ­  Thụ thể với IgG (Fc .  Có trên BC đơn nhân BC trung tính, tế bào giết tự nhiên, Lympho B        .  Có trên BC đơn nhân BC trung tính, tế bào giết tự nhiên, Lympho B

và Lympho T và Lympho T

.  Làm Trung gian cho một số chức năng sinh học như hiện tượng        .  Làm Trung gian cho một số chức năng sinh học như hiện tượng

thực bào, phản ứng độc tế bào phụ thuộc kháng thể  thực bào, phản ứng độc tế bào phụ thuộc kháng thể

­  Thụ thể với IgE tìm thấy trên tế bào mast, basophil, (FcεεRI), trên  RI), trên  ­  Thụ thể với IgE tìm thấy trên tế bào mast, basophil, (Fc

Lympho cyt, monocyt, eosinophil (FcεεRII)RII) Lympho cyt, monocyt, eosinophil (Fc

Chức năng sinh học của các kháng thể Chức năng sinh học của các kháng thể

kháng th kháng th

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ

ử ử

ể ể

globulin mi n ủ ủ ử ễ

Gien c a chu i n ng c a phân t ỗ ặ d chị

kháng th kháng th

ể ể

ử ử

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ Gen của phần VHH Gen của phần V Có 3 nhóm gen nhỏ cách nhau  ­ Có 3 nhóm gen nhỏ cách nhau        . Gen V có 87 gen nhỏ trong đó có 55 gen hoạt động . Gen V có 87 gen nhỏ trong đó có 55 gen hoạt động . Gen D có 30 gen nhỏ        . Gen D có 30 gen nhỏ  . Gen J có 6 gen nhỏ       . Gen J có 6 gen nhỏ Ở các Lympho B có sự sắp xếp lại các gen này ­ Ở các Lympho B có sự sắp xếp lại các gen này .  Khởi đầu 1 gen D với 1 gen J  DJ DJ     .  Khởi đầu 1 gen D với 1 gen J       . Tiếp theo ghép 1 gen V vào DJ VDJVDJ     . Tiếp theo ghép 1 gen V vào DJ       . Sự ghép nối này ngẫu nhiên nên khả năng tạo ra một      . Sự ghép nối này ngẫu nhiên nên khả năng tạo ra một       là  sự khác nhau của VH H là  sự khác nhau của V

55 (V) X 30 (D) X 6 (J) = 10000

H

ụ ự ả ố

Khi hình thành c m VDJ thì không có s ghép n i nào x y ra nũa d i v i ph n V ố ớ ầ

kháng th kháng th

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ

ử ử

ể ể

Gen của phần VL L  Gen của phần V Phần VL của chuỗi Kappa có hai nhóm  ­ Phần VL của chuỗi Kappa có hai nhóm  gengen . Gen V gồm 35 gen nhỏ       . Gen V gồm 35 gen nhỏ . Gen J gồm 5 gen nhỏ       . Gen J gồm 5 gen nhỏ ­  Ở tế bào Lympho Bcó sự sắp xếp các gen  ­  Ở tế bào Lympho Bcó sự sắp xếp các gen  nhỏ này một cách ngẫu nhiên nên khả  nhỏ này một cách ngẫu nhiên nên khả   sẽ là năng đa đang của VLL sẽ là năng đa đang của V 35 (V) x 5 (J) = 175

kháng th kháng th

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ

ử ử

ể ể Cơ chế hình thành tính đa dạng của vị trí kết hợp kháng  Cơ chế hình thành tính đa dạng của vị trí kết hợp kháng

nguyên nguyên

­  Do vị trí kết hợp kháng nguyên dược hình thành do sự  ­  Do vị trí kết hợp kháng nguyên dược hình thành do sự  nên khả năng đa dạng của VHH và V va VL L nên khả năng đa dạng của V sẽ   và VLL sẽ

104 (VH) x175 (VLK) = 1,75 x 106

phối hợp VHH va V phối hợp V là  là

c tăng lên do S đa d ng còn đ ạ ự ượ

Thay đ i vài nucleotid lúc ghép n i ố ổ

Thay đ i do ghép thêm vài Nucleotid ổ

Thay đ i do đ t bi n ế ộ ổ

ế ộ ặ ế ệ ả ơ

- N u tính chung các c ch thì kh năng t o ra m t đ c hi u ạ 9 c a v trí k t h p kháng nguyên có th > 10 ủ ế ợ ể ị

kháng th kháng th

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ

ử ử

ể ể

­

Sự chuyển lớp các Globulin miễn dịch Sự chuyển lớp các Globulin miễn dịch ­ Đầu tiên việc chép mã bao gồm phần V

IgD là hai lớớp khp khááng th μ μ hohoặcặc  δδ ng thểể h hìình th nh thàành nh đầuđầu ti tiêên trn trêên n

vai tròò nh nhưư th thụụ th thểể kh khááng nguy

ng nguyêên.n.  khich thíchích b bởởi khi khángáng nguy được khich th

nh hiệệu giu giúúp p đỡđỡ t từừ Lympho T, ph

nguyêên n đặcđặc    Lympho T, phầần Vn VHH s sẽẽ    chuỗỗi ni nặngặng kh kháác c

g nguyêên nhn nhấất t địnhđịnh (Do V và   (Do VHH và

với phần hằng  Đầu tiên việc chép mã bao gồm phần VH H với phần hằng  định của 2 chuỗi nặng μμ  vvàà  δδ nh nhưưng khi sao ch ng khi sao chéép thp thàành nh  định của 2 chuỗi nặng  ARN thìì c cóó 2 d 2 dạngạng ho hoặặc c  ARN th IgMIgM v vàà IgD là hai l Lympho B cóó vai tr Lympho B c Khi Lympho B được ­ Khi Lympho B  hihiệuệu v vàà c cácác t tíính hi ttổổ h hợpợp v vớới ci cáác lc lớớp vp vàà d dướiưới l lớớp cp củaủa c cácác chu nhau tùyùy  đđiiềều kiu kiệệnn nhau t ­ VVìì v vậyậy m mộtột  đặcđặc hi VVLL) c) cóó th thểể chuy hiệệu khu khánáng nguy  chuyểển tn từừ l lớớp np nàày sang l y sang lớớp khp kháácc

kháng th kháng th

Gen c a phân t ủ Gen c a phân t ủ

ử ử

ể ể

Trình tự sắp xếp lại các gen của các chuỗi và hiện tượng  Trình tự sắp xếp lại các gen của các chuỗi và hiện tượng

loaị trừ allele  loaị trừ allele

­  Các gen của chuỗi nặng, chuỗi nhẹ Kappa và Lamda  ­  Các gen của chuỗi nặng, chuỗi nhẹ Kappa và Lamda

nằm trên 3 nhiễm sắc thể khác nhau nằm trên 3 nhiễm sắc thể khác nhau

­  Các gen chuỗi nặng sắp xếp trước kế đến là 2 chuỗi nhẹ  ­  Các gen chuỗi nặng sắp xếp trước kế đến là 2 chuỗi nhẹ  Kappa. Chuỗi nhẹ lamda chỉ được sắp xếp khi chuỗi  Kappa. Chuỗi nhẹ lamda chỉ được sắp xếp khi chuỗi  Kappa bị sai lệch Kappa bị sai lệch

­  Mỗi tế bào tương bào chỉ sản xuất một loại globulin miễn  ­  Mỗi tế bào tương bào chỉ sản xuất một loại globulin miễn  dịch hòan tòan giống nhau vì khi sắp xếp lại các gen nếu  dịch hòan tòan giống nhau vì khi sắp xếp lại các gen nếu  có kết quả thì sẽ có hiên tượng ức chế sự sắp xếp lai các  có kết quả thì sẽ có hiên tượng ức chế sự sắp xếp lai các  gen tương ứng. Đây là sự loại trừ allele gen tương ứng. Đây là sự loại trừ allele