VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM SCHOOL OF BIOTECHNOLOGY AND FOOD TECHNOLOGY

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Chương 7. Phức hệ hòa hợp mô chủ yếu- Trình diện kháng nguyên

7.1 Đại cương

7.2. Hệ gen và cấu trúc các phân tử MHC

7.3. Các tế bào trình diện kháng nguyên

7.4. Trình diện kháng nguyên

Hình ảnh: ©Dr. Colin R.A. Hewitt và nguồn Internet

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC

MHC class I

MHC class II

Peptide

Peptide binding groove

Cell Membrane

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp I

- Gồm hai chuỗi ! và "2-microglobulin

- Chuỗi ! có kích thước 43kDa được mã hoá bởi

hệ gen MHC

a2

a1

- Chuỗi ! gồm ba vùng !1, !2, !3 và 1 vùng

xuyên qua màng tế bào

b2m

a3

- Chuỗi "2-macroglobulin ("2m) có kích thước 12 kDa, không được mã hoá bởi hệ gen MHC, không chứa vùng xuyên màng, không liên kết cộng hoá trị với chuỗi !

- Vùng !3 và "2m có trình tự amino acid và cấu

trúc tương đồng với vùng Ig C

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp I

Peptide

- Peptide kháng nguyên nằm trong một rãnh được hình thành bởi cặp chuỗi xoắn ! đặt trên một tấm gấp nếp "

a-chain

b2-micro- globulin

Chains

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp I

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp II

- Gồm hai chuỗi ! và "

b1

a1

- Được mã hoá bởi hệ gen MHC - Chuỗi ! và " có kích thước tương ứng là 34 kDa

và 29 kDa

- Cả hai chuỗi ! và " đều xuyên qua màng tế bào

- Vùng !2 và "2 có trình tự amino acid và cấu

b2

a2

trúc tương đồng với vùng Ig C

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp II

- Gồm hai chuỗi ! và "

Peptide

- Peptide kháng nguyên nằm trong rãnh được hình thành từ một cặp xoắn ! trên một nền chuỗi gấp nếp "

a-chain

b-chain

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Cấu trúc của phân tử MHC lớp II

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

a-chain

a-chain

Peptide

b-chain

Peptide

b2-M

MHC lớp I trình diện peptide có kích thước 8-10 amino acids

MHC lớp II trình diện peptide có kích thước >13 amino acids

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Mỗi người thường biểu hiện:

- 3 kiểu MHC class I (A, B, C)

- 3 kiểu MHC lớp II (DR, DP, DQ)

Số lượng thụ thể kháng nguyên tế bào T khác nhau là: 1015

1,000,000,000,000,000 Mỗi thụ thể nhận biết một peptide kháng nguyên khác nhau

6 phân tử MHC có khả năng bám với 1,000,000,000,000,000 peptide khác nhau ?

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Vị trí bám kháng nguyên là linh động ở giai đoạn đầu, giai đoạn trưởng thành nội bào được tạo ra bằng cách cuộn gấp phân tử MHC xung quanh peptide

Floppy

Compact

Cho phép một kiểu phân tử MHC đơn có thể:

- Bám nhiều peptide khác nhau

- Bám vào các peptide với ái lực cao - Hình thành phức hệ ổn định trên bề mặt tế bào

- Chỉ các phân tử MHC đã liên kết với một peptide được đưa lên bề mặt tế bào

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

Acid elute peptides

C

N

YT YS

Q F

R T R P E I

L V H I

YK

Q

A V T

YS

I

P S A

T L K I

R G Y S I I

YV FN

Q Q L E K L

A P G

YN

P A L

Các peptide tách từ MHC có trình tự khác nhau nhưng có chung các Motif

- Motif: là một trình tự chung trong một peptide kháng nguyên, bám vào một phân tử MHC

- Chốt neo: là các axit amin chung đối với nhiều peptide - Pocket: là vị trí bám của chuỗi bên của các vị chí chốt neo

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

P S

I

A

K S

P S

S A

I

S

K

Y

Y

I

I

MHC molecule

MHC molecule

Negatively charged

Hydrophobic

I S N Q L T L D S N T K Y F H K

I P D N L F K S D G R I K Y T L N

A T K Y G N M T E D H V N H L L Q N A

V

G K V F F L

A I R L L L T F P A D Y Y Y K K I K S N V P E A S G P T F I S R I R T L S Q G G A S Q

P P VE T V L

N S P Y T S R T S V Y T Y Y Y L F P R E P S W A T T D N V E L Y T GY A T G H G

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

LMP/TAP

DR

B C

A

b1

a

DM a b

DQ b a

DP b a

MHC Class II

MHC Class I

Class III

699

494

Class II

i

Class I

i

f o o N

733 alleles (668 in October 2003) (492 in July 2000)

f o o N

l

396

1318 alleles (998 in October 2003) (657 in July 2000)

l

s m s h p r o m y o p

119

s m s h p r o m y o p

66

198

23

28

3

4 7 9 9

8

2 15

A

B

C

E F G

A B1 DR

A1 B1 DQ

A1 B1 DP

B B A A DM DO

PHỨC HỆ PHÙ HỢP MÔ CHỦ YẾU

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP-1,9 DQ-3,7 DR-5,5 B-7,3 C-9,1 A-11,9

Parents

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP-1,8 DQ-3,6 DR-5,4 B-7,2 C-9,8 A-11,10

DP-1,2 DQ-3,4 DR-5,6 B-7,8 C-9,10 A-11,12

DP

DQ DR

B C

A

Children

X

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP-2,8 DQ-4,6 DR-6,4 B-8,2 C-10,8 A-12,10

DP

DQ DR

B C

A

DP

DQ DR

B C

A

DP-9,8 DQ-7,6 DR-5,4 B-3,2 C-1,8 A-9,10

DP

DQ DR

B C

A

DP-2,9 DQ-4,7 DR-6,5 B-8,3 C-10,10 A-12,9

CÁC TẾ BÀO TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN

Tissue

MHC class I MHC class II

T cells B cells Macrophages Other APC

+++ +++ +++ +++

+/- +++ ++ +++

Thymus epithelium

+

+++

Neutrophils Hepatocytes Kidney Brain Erythrocytes

+++ + + + -

- - - - -

TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN

T

Y

Cell surface peptides of Ag presented by cells that express MHC antigens

Soluble native Ag

Soluble peptides of Ag

Cell surface native Ag

Cell surface peptides of Ag

No T cell response

No T cell response

No T cell response

No T cell response

T cell response

TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN