KHÁNG THỂ GLOBULIN MIỄN DỊCH Ths. Đỗ Minh Quang

MUÏC TIEÂU 1. Trình baøy ñöôïc caáu truùc cô baûn cuûa phaân töû globulin mieãn dòch. 2. Giaûi thích hai thuoäc tính: tính ñaëc hieäu khaùng nguyeân vaø hoaït tính sinh hoïc trong moät phaân töû khaùng theå. 3. Phaân bieät ñöôïc isoâtip, allotip vaø iñioâtip. 4. So saùnh caùc ñaëc ñieåm khaùc nhau cuûa caùc lôùp globulin mieãn dòch.

Mở Đầu Globulin miễn dịch là phân tử có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng nguyên Kháng thể có ở huyết tương, thể dịch, trên các lympho B Kháng thể được tạo ra ngẫu nhiên, độc lập với kháng nguyên

Cấu Trúc Cơ Bản Của Phân Tử Kháng Thể Cấu trúc chuỗi nhẹ và chuỗi nặng Xử lý IgG1 bằng papain: 2 mảnh Fab 1 mảnh Fc Xử lý IgG1 bằng pepsin F(ab)’2 mảnh nhỏ Xử lý với mercapto ethanol 2 chuỗi nặng (H) 2 chuỗi nhẹ (L)

Cấu Trúc Cơ Bản Của Phân Tử Kháng Thể * 2 dạng chuỗi nhẹ: Kappa (ќ ) và Lamda (λ ) * 5 lớp chuỗi nặng: 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 hoặc γ2λ2

Cấu Trúc Cơ Bản Của Phân Tử Kháng Thể Các domen của cấu tạo phân tử kháng thể Các cầu disulfur trong chuỗi phân bố từ 100 – 110 a.amin làm cho các chuỗi polypeptid của phân tử kháng thể cuộn lại thành các búi gọi là domen Chuỗi nhẹ có 2 domen VL và CL chuỗi nặng có 4 domen VH, CH1, CH2, CH3 (IgM và IgE có thêm CH4) Domen CL và CH là các domen có các a.amin tương đối hằng định Domen VH và VL là 2 domen có a.amin có tần suất thay đổi lớn.

Cấu Trúc Cơ Bản Của Phân Tử Kháng Thể Các vùng siêu biến Trong các vùng thay đổi của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ, một số đọan polipeptip có tần suất thay đổi vượt trội gọi là vùng siêu biến Các vùng siêu biến gần các a.amin ở vị trí 30,50,95 Vùng thay đổi của chuỗi nhẹ và chuỗi nặng được sắp xếp sao cho các vùng siêu biến ở gần nhau tạo một cấu trúc bề mặt để kết hợp với kháng nguyên

Các Khác Biệt trong Các Loại Kháng Thể Isotip của kháng thể - Khác biệt về Isotip là do cấu trúc của chuỗi nặng của các kháng thể khác nhau - Có 5 lớp kháng thể IgA, IgD, IgG, IgM, IgE

IgG1 IgG Chiếm 70-75% tổng lựơng kháng thể Hệ số lắng 7S, trọng lượng phân tử 146000 Phân bố nội mạch, ngoại mạch. Là kháng thể chính của đáp ứng miễn dịch thứ phát Có 4 dưới lớp IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgG3

IgM Trọng lượng phân tử 900000, hệ số lắng 19S Dạng Pentamer gồm 5 đơn vị phân tử Globulin miễn dịch liên kết nhau bởi cầu disulfur giữa các domen CH3 Chuỗi phụ J và nhiều đơn vị Oligosaccharide liên kết với chuỗi μ

IgA Trọng lượng phân tử 380.000 gồm 1 đơn vị IgA, một mảnh S và một chuỗi J, hệ số lắng 11S IgA là kháng thể chủ yếu trong dịch tiết Có 2 dưới lớp IgA1 (93%) và IgA2 (7%)

IgD Chiếm <1% tổng lượng KT TLPT 180000, HSL 7S IgD có trên bề mặt Lympho B có vai trò như 1 thụ thể kháng nguyên của Lympho B

IgE - TLPT 200000, HSL 7S Chuỗi nặng có 5 domen VH, Cε1, Cε2, Cε3, Cε4 Chuỗi nặng ε có ái lực cao với thụ thể trên bề mặt tế bào mast và tế bào ái kiềm.

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

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

Chức năng của kháng thể Phân tử kháng thể gồm 2 chức năng riêng biệt Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên do phần Fab quyết định Chức năng sinh học do phần Fc quyết định các thuộc tính sinh học của kháng thể

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

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

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

Chức năng của kháng thể Chức năng sinh học của các kháng thể Quá trình giáng hóa - Tốc độ giáng hóa phụ thuộc vào domen CH2 - IgG có thời gian bán hủy là 23 ngày - IgA và IgM có thời gian bán hủy là 5 đến 7 ngày

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

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

Chức năng của kháng thể Chức năng sinh học của các kháng thể 3. Cố định trên tế bào nhờ các thụ thể trên tế bào - Thụ thể với IgG (FcγRI), (FcγRII), (FcγRIII) . Có trên BC đơn nhân BC trung tính, tế bào giết tự nhiên, Lympho B và Lympho T . Làm Trung gian cho một số chức năng sinh học như hiện tượng thực bào, phản ứng độc tế bào phụ thuộc kháng thể - Thụ thể với IgE tìm thấy trên tế bào mast, basophil, (FcεRI), trên Lympho cyt, monocyt, eosinophil (FcεRII)

Gen của phân tử kháng thể Gien của chuỗi nặng của phân tử globulin miễn dịch

Gen của phân tử kháng thể Gen của phần VH Có 3 nhóm gen nhỏ cách nhau . Gen V có 87 gen nhỏ trong đó có 55 gen hoạt động . Gen D có 30 gen nhỏ . Gen J có 6 gen nhỏ Ở các Lympho B có sự sắp xếp lại các gen này . Khởi đầu 1 gen D với 1 gen J  DJ . Tiếp theo ghép 1 gen V vào DJ VDJ . Sự ghép nối này ngẫu nhiên nên khả năng tạo ra một sự khác nhau của VH là 55 (V) X 30 (D) X 6 (J) = 10000 Khi hình thành cụm VDJ thì không có sự ghép nối nào xảy ra nũa dối với phần VH

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

Gen của phân tử kháng thể Cơ chế hình thành tính đa dạng của vị trí kết hợp kháng nguyên - Do vị trí kết hợp kháng nguyên dược hình thành do sự phối hợp VH va VL nên khả năng đa dạng của VH và VL sẽ là 104 (VH) x175 (VLK) = 1,75 x 106 Sự đa dạng còn được tăng lên do Thay đổi vài nucleotid lúc ghép nối Thay đổi do ghép thêm vài Nucleotid Thay đổi do đột biến - Nếu tính chung các cơ chế thì khả năng tạo ra một đặc hiệu của vị trí kết hợp kháng nguyên có thể > 109

Gen của phân tử kháng thể Sự chuyển lớp các Globulin miễn dịch Đầu tiên việc chép mã bao gồm phần VH với phần hằng định của 2 chuỗi nặng μ và δ nhưng khi sao chép thành ARN thì có 2 dạng hoặc μ hoặc δ IgM và IgD là hai lớp kháng thể hình thành đầu tiên trên Lympho B có vai trò như thụ thể kháng nguyên. Khi Lympho B được khich thích bởi kháng nguyên đặc hiệu và các tính hiệu giúp đỡ từ Lympho T, phần VH sẽ tổ hợp với các lớp và dưới lớp của các chuỗi nặng khác nhau tùy điều kiện Vì vậy một đặc hiệu kháng nguyên nhất định (Do VH và VL) có thể chuyển từ lớp này sang lớp khác

Gen của phân tử kháng thể Trình tự sắp xếp lại các gen của các chuỗi và hiện tượng loaị trừ allele - Các gen của chuỗi nặng, chuỗi nhẹ Kappa và Lamda nằm trên 3 nhiễm sắc thể khác nhau - Các gen chuỗi nặng sắp xếp trước kế đến là 2 chuỗi nhẹ Kappa. Chuỗi nhẹ lamda chỉ được sắp xếp khi chuỗi Kappa bị sai lệch - 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 có kết quả thì sẽ có hiên tượng ức chế sự sắp xếp lai các gen tương ứng. Đây là sự loại trừ allele