Giáo trình sinh hóa động vật phần 10 doc

IgM gắn màng một kháng thể được tổng hợp bởi các tế bào B trinh neo vào màng sinh chất bởi một polypeptide kỵ nước 41 gốc tạo nên các cuối C của chuỗi Các gen chuỗi nặng tái tổ hợp sinh

Sự loại trừ allele đã được chứng minh bằng thực nghiệm như sau: tiêm một lượng nhỏ Plasmid

có chứa các gen chuỗi K đã tái tổ hợp vào một tế bào trứng chuột đã thụ tinh Kết quả là chuột chuyển gen này kìm hãm sự tái tổ hợp của các gen chuỗi K

Nhưng kết quả tương tự cũng thu được với các gen chuỗi nặng Mặc dầu cơ chế loại trừ allele

vẫn chưa rõ nhưng có khả năng là các sản phẩm protein của các sự kiện tái tổ hợp thành công đã ức

chế toàn bộ quá trình tái tổ hợp tương tự sau này

11 S ự chuyển đổi từ dạng liên kết màng đến dạng tiết của một kháng thể

Sự chuyển đổi từ dạng liên kết màng đến dạng tiết của một kháng thể là do sự thay đổi phiên mã

của chuỗi nặng Mô hình lựa chọn dòng của sự phát sinh kháng thể đòi hỏi rằng kháng thể bộc lộ trên

bề mặt của các tế bào B còn trinh cũng có tính đặc hiệu kháng nguyên giống như các kháng thể được

tiết ra bởi các hậu thế của tế bào B chín IgM gắn màng (một kháng thể được tổng hợp bởi các tế bào

B trinh) neo vào màng sinh chất bởi một polypeptide kỵ nước 41 gốc tạo nên các cuối C của chuỗi

Các gen chuỗi nặng tái tổ hợp sinh dưỡng bao gồm 8 exon C (Hình 9.13 ): Một đoạn L mã hoá đoạn dẫn peptid tín hiệu, một đơn vị VDJ mã hoá vùng VH; 4 exon mã hoá vùng CH1, vùng bản lề, vùng CH2 và vùng CH3 và 2 exon mã hoá chọn lọc đuôi vận chuyển màng của μm Trong việc hình thành m RNA đặc hiệu μm, sự đóng vòng của hệ đã loại ra một đoạn ở cuối exon CH3 đặc hiệu đuôi μs

và sự phiên mã đầy đủ đã kết thúc như thường lệ bởi poly (A) Trong sự hình thành μs mRNA thì sựđóng vòng lại làm hệ giữ lại đoạn μs và phiên mã polyadenylate xảy ra sau thời điểm này vì thế loại

trừ được đoạn vận chuyển màng Các tế bào B khi được kích thích bởi kháng nguyên đã có sự chuyển đổi như thế nào giữa sự đóng vòng cuối cùng và vị trí polyadenylate thì vẫn chưa rõ

12 S ự chuyển lớp Immunoglobulin của các tế bào B

Các tế bào B có thể chuyển lớp Immunoglobulin mà chúng tổng hợp Các tế bào B trinh tổng

hợp chủ yếu các IgM gắn màng Nhưng con cháu của các tế bào B lại bị kích thích tăng sinh tổng

hợp các lớp Ig khác nhau có các vùng biến đổi giống nhau cũng như các IgM gốc Các trình tựacid nucleic đặc hiệu cho vùng biến đổi của chuỗi nặng vì thế trở nên gần kề với trình tự đặc hiệu vùng cố định của các của chuỗi nặng Vậy cơ chế của sự chuyển lớp là gì ? Những vùng biến đổi

của họ gen chuỗi nặng ở người như chúng ta đã thấy, nó bao gồm 8 đoạn mã hoá các vùng cố định cho các lớp và dưới lớp (Hình 9.14) Sự chuyển lớp có thể xảy ra ở quá trình thông qua RNA hoặc DNA Trên thực tế, cả 2 cơ chế này đều xảy ra Trong cơ chế xảy ra ở RNA thì không xác định được sự kiện chuyển đổi (switching) là thay đổi kết thúc phiên mã, sự polyadenylate hay sự đóng vòng Nhưng trong bất cứ trường hợp nào, kết quả vẫn là tổng hợp mRNA chuỗi nặng có các vùng

biến đổi giống nhau, nhưng vùng cố định thì khác nhau Tế bào vì thế có thể tổng hợp liên tục 2

hoặc nhiều hơn các lớp Ig với các vị trí gắn kháng nguyên giống nhau

Hình 9.14 :S ự chuyển lớp qua trung gian DNA

Cơ chế chuyển lớp với DNA xảy ra thông qua sự tái tổ hợp sinh dưỡng giữa đơn vị VDJ và vùng C lựa chọn Để làm việc đó, các đoạn DNA xen giữa được loại bỏ, vì thế cơ chế này xảy ra không thuận nghịch Ví dụ sự chuyển đổi tái tổ hợp từ tạo IgM tới tạo IgG (Hình9.14) thì tế bào B đã

mất các đoạn Cμ, Cδ và Cγ3, vì thế hậu thế của nó không thể tổng hợp được IgM, IgD hoặc IgG3,

nhưng vẫn còn tiềm năng để chuyển đổi tổng hợp IgG2, IgE và IgA vì sự tái tổ hợp không gây phiền toái tới các đoạn Cγ2, Cε và Cα

Mỗi đoạn CH có sự loại trừ Cδ do sự chuyển đổi hoặc vùng S bao gồm các yếu tố bổ cứu ngắn

lập đi lập lại (Cδ chỉ được biểu hiện thômng qua RNA) Vì thế vùng S này có thể tạo nên các tín hiệu tái tổ hợp sử dụng trong sự chuyển lớp

13 Receptor t ế bào T

13.1.Receptor c ủa tế bào T với kháng nguyên: TCR

Có 2 dạng TCR: TCR1 và TCR2 Khoảng 95% tế bào máu biểu lộ TCR2 và 5% là TCR1 TCR2 (hay TCRαβ) đó là một dimer tạp gồm 2 chuỗi α và β nối với nhau bằng liên kết đồng hoá trị Chuỗi α là sản phẩm của sự sắp xếp lại các gen trên nhiễm sắc thể 14; chuỗi β là từ các gen trên nhiễm sắc thể 7 Mỗi chuỗi có một vùng biến đổi tương tự như ở Immunoglobulin, một vùng cốđịnh, một phần xuyên màng và một phần nằm bên trong nguyên sinh chất (cho nên được xếp vào trong siêu họ Ig)

Một trong những khác biệt lớn với Immunoglobulin là TCR nhận biết không phải là phần epitope nằm trên kháng nguyên nguyên vẹn mà là một peptide từ 8 đến 20 axit amin do kháng nguyên

bị tiêu hoá mà ra và được bộc lộ bởi một "tế bào trình diện kháng nguyên" (như đại thực bào, lympho B) trên một phân tử HLA lớp II đối với tế bào CD4+ hay HLA lớp I đối với tế bào CD8+

TCR2 liên kết với 4 chuỗi polypeptide δ, γ, ε, ζ của CD3, cho phép chuyển đạt tín hiệu kháng nguyên vào bên trong tế bào T

Cuối cùng là sự kết hợp của các phân tử, một bên là CD2 và LFA1 của tế bào lympho và bên kia là LFA3 và ICAM1 của tế bào đối ứng làm tăng cường thêm sự bám dính giữa tế bào lympho T

phụ trợ và tế bào trình diện kháng nguyên hay giữa tế bào T độc với tế bào đích

13.2 Các receptor khác của tế bào T

Receptor v ới đoạn Fc (FcR) của Ig Những Receptor này không chỉ có trên tế bào T Các tế

bào lympho T và B cũng như những tế bào khác trong máu, hay ở các mô, đều có thể biểu lộ Receptor

với đoạn Fc của các lớp hay dưới lớp Ig khác nhau Có thể không thấy rõ các receptor ấy trong việc hình thành hoa hồng EA (hồng cầu gắn kháng thể) hay bằng kháng thể đơn dòng Sự có mặt của chúng

tương ứng với các chức năng hiệu ứng hay điều hoà

TCR1 hay TCRγγγγδδδδ: Các lympho chưa chín mang Receptor này nên chúng nhận biết được kháng nguyên mà không bị hạn chế bởi MHC (cho nên có thể là một nguyên nhân gây bệnh tự miễn )

Hình 9.15 Các thành viên c ủa siêu họ Ig (a) Receptor tế bào T, (b) IgM gắn màng, (c) Protein MHC l ớp I và (d) protein MHC lớp II

Receptor v ới interlcukin 2 (IL-2) hay CD25 Receptor với IL-2 tham gia vào sự phát triển tế

bào T và trong đáp ứng miễn dịch tế bào khi có kích thích (nó xuất hiện khi tế bào được hoạt hoá, trên

tế bào lympho T cảm ứng vừa có CD25 vừa tiết IL-2 nên có hiện tượng tự kích thích (autocrin) làm khuyếch đại phản ứng

Receptor b ổ thể (C) Có 2 loại: CD35 hay CR1 và CD21 hay CR2

Receptor v ới IL-1, IL-4, IFNγγγγ , hormone, lectin

Những tiến bộ gần đây đã cho thấy trên tế bào lympho ngoài các Receptor với cytokin còn

có cả Receptor với hormone và chất dẫn truyền thần kinh như ACTH, endorphin nên mới có khái niệm mở rộng hệ thần kinh hormone - miễn dịch (hình 9 15)

14 Ph ức hợp hoà hợp tổ chức chính

Các protein gắn trên màng được mã hoá bởi phức hoà hợp tổ chức chính (major Histocompatibility complex - MHC) như chúng ta đã thấy, nó là các maker trình diện kháng nguyên (Protein MHC lớp I) và marker của các tế bào miễn dịch (Protein MHC lớp II) Dưới đây chúng ta sẽxét về cấu trúc cũng như bản chất di truyền của các protein cần thiết này

14.1 Protein MHC có tính đa dạng cao

MHC được nghiên cứu mở rộng cả ở trên người cũng như trên chuột Ở người, protein MHC

lớp I được mã hoá bởi 3 locus đồng nhất di truyền nhưng tách biệt là HLA-A; HLA-B và HLA-C (Hình 9,16) (HLA = human - leucocyte - assciate antigen, vì những protein này lần đầu tiên được tìm

thấy ở bạch cầu Leucocyte) Vì vậy, mỗi cơ thể tổng hợp trên 6 protein MHC lớp I khác nhau Ở người

cũng có 3 protein MHC lớp II mà các chuỗi α và β của nó được mã hoá bởi các gen DPα, DPβ, DQα,

DQβ, DQα và DRβ (Hình9.16) Gen MHC của chuột ở locus H-2 cũng được sắp xếp tương tự nhưtrên

Hình 9.16:B ản đồ di truyền của MHC trên người mã hoá protein HLA Gen lớp III mã háo m ột số protein của bổ thể

Hiện tượng nổi bật nhất của các gen MHC lớp I và II là tính đa dạng cao giữa các cá thể Thực

chất chúng là các gen đa dạng nhất đã biết ở động vật có xương sống bậc cao Ví dụ ở người có 23 allele A, 49 allele B và 12 allele C có các đặc tính riêng đã được phát hiện Cũng tương tự như vậy, có

> 50 allele ở gen MHC lớp I của chuột Hai cá thể không có quan hệ với nhau thì không giống nhau nhiều để đến mức có cùng một bộ gen MHC

14.2 Protein MHC l ớp I

Các mô có thể được cấy từ một bộ phận của cơ thể này sang cơ thể khác hoặc giữa các cơ thể

giống nhau về mặt di truyền (đẻ sinh đôi) Nhưng ngay cả khi các mô được cấy vào giữa các cơ thể có quan hệ gần gũi thì các mảnh ghép cũng bị huỷ hoại bởi hệ thống miễn dịch của cơ thể tiếp nhận (Hiện tượng này là trở ngại chính đối với việc ghép các cơ quan như tim và thận) Những nghiên cứu

về sự loại trừ mảnh ghép như thế đã gần 50 năm trôi qua, do đó việc phát hiện ra protein MHC lớp I được hiểu là kháng nguyên ghép (Transplantation antigen)

Protein MHC lớp I là các glycoproteit vận chuyển màng ∼ 44 - KD được bộc lộ trên bề mặt hầu

hết các tế bào có nhân của động vật có xương sống Các trình tự aminoacid của những protein này được cuộn lại trong 5 vùng từ cuối C đến cuối N, một vùng tế bào chất ∼ 30 gốc và một đoạn vận chuyển màng ∼ 40 gốc, 3 vùng ở bên ngoài ký hiệu α3,α2 và α1 (Hình 9.15 c) ∼ 90 gốc Các protein MHC lớp I được liên kết với nhau bởi liên kết không đồng hoá trị với tỷ lệ 1:1 với β2- microglobulin (β2m; Hình9.15, c); đó là một protein 12 - KD Cấu trúc tia X của phần nằm ngoài tế bào của protein MHC lớp I, HLA-A2 được làm sáng tỏ bởi Don Wiley và Jack Strominger, các ông đã chỉ rõ rằng vùng α3 cũng như β2 - microglobulin đều tương đồng với các Immunoglobulin, tức là thừa nhận

Immunoglobulin gấp nếp Một cách rõ ràng là tất cả các protein này cùng với các receptor tế bào T đều có quan hệ tiến hoá và tạo nên siêu họ gen (một bộ gen có quan hệ tiến hoá với các chức năng biến đổi)

Các vùng α1 và α2 tương đồng này của HLA-A2 tạo nên một tấm β đối song song 8 dây đơn có quan hệ với nhau xếp song song với màng tế bào và đi dọc bên sườn bởi 2 soắn α Do có rãnh sâu

hoặc khe vừa kích thước và hình dáng soắn nên nó có thể gắn với một polypeptide có 8 - 10 gốc tạo nên vị trí gắn của đoạn kháng nguyên đã được tế bào xử lý, nó gắn với chính protein MHC lớp I này

và được nhận biết bởi Receptor tế bào T

Thật vậy, HLA-A2 chứa một liên kết "kháng nguyên" chưa rõ ở trong rãnh (đã được tinh khiết

và kết tinh lại) với protein MHC lớp I (được tổng hợp trong một dòng tế bào nuôi cấy của người ) Tuy nhiên, những gốc aminoacid là khác nhau giữa HLA-A2 và 2 protein MHC lớp I khác mà cấu trúc tia

X đã được xác định (HLA - Aw 68 và HLA - B27) tập trung ở trong và bao quanh khe gắn kháng nguyên

Cấu trúc tia X của protein MHC lớp I của người cũng như của chuột đều tạo phức với các peptide nội sinh hoặc với các peptide octa và nona ngoại sinh đặc hiệu đã chứng tỏ rằng những protein này gắn với peptide thân cận (Cognate) của chúng và trình diện tới Receptor tế bào T Các peptide này gắn với các protein MHC lớp I hầu hết qua liên kết hydrogen ở khung peptide, các peptide

có sự soắn lại và nới rộng cấu trúc giống như soắn polyprolin II Vì thế các mạch bên peptide kế tiếp

sẽ nhô ra theo hướng đối nghịch, nó hơi giống chuỗi bên của một dây trong nếp gấp β Trong phức

hợp protein H - 2Kb

của chuột với một nonapeptide Virus chẳng hạn thì chuỗi bên của các gốc P2, P3, P6 và P9 (ở đây Pn là chỉ thứ tự gốc của peptide) mặt hướng vào trong để tiếp xúc với protein trong

những cái túi để gắn với chúng)

Những chuỗi bên còn lại ít nhất có một phần tiếp xúc với dung môi và co’ thể tương tác với Receptor tế bào T Thêm vào nữa, các cuối N và cuối C của các peptide gắn vào sâu và bảo vệ các túi này ở cuối khe gắn Protein MHC thông qua liên kết hydrogen để tiếp xúc với các gốc đã được bảo vệ,vì vậy chúng ta biết được hướng đI của peptide.Như vậy octapeptide này gắn với H-2Kb là

cần thiết để duy trì tiếp xúc tương tự như với nonappeptide bởi vì gốc P5 của nonapeptide được điều chỉnh thông qua việc hình thành một chỗlồi ở trung tâm (tức là các gốc từ P6 tới P9 trong nonamer tương ứng với P5 tới P8 trong octamer)

Kích thước và vị trí của các amino acid ở túi có chứa các chuỗi bên hút giữ đã chứng tỏ rằng bất

kỳ một protein lớp I đặc biệt nào cũng chỉ có thể lựa chọn một cách giới hạn các peptide Ví dụ trong

phức hợp của HLA - B27 với các peptide nội sinh, chuỗi bên P2 gắn vào một túi kỵ nước kết thúc ở

gần Cys 67 và Glu 45 tích điện âm Điều này chứng tỏ rằng vị trí này gắn ưu tiên một chuỗi dài, tích điện dương Trong thực tế, tất cả 11 peptide có ở HLA - B27 đều chứa Arg ở P2 Sự phân biệt các chuỗi bên hút giữ khác ở P3, P7 và P9 mặc dầu không giới hạn như P2, nó có hoặc ít hoặc nhiều bản

chất túi, còn trong khi đó các chuỗi bên ở đầu dung môi thì có sự phân biệt rộng hơn

Những peptide ở các protein HMC lớp I khác cũng thể hiện các hoạ tiết trình tự đặc hiệu allele tách biệt Đặc biệt, mỗi hoạ tiết trình tự có chứa 2 vị trí neo, nó có thể chỉ có một hoặc nhiều gốc có chuỗi bên quan hệ gần gũi Vị trí neo này thay đổi với từng protein MHC

Trong cố gắng làm rõ vai trò của các gốc có ở HLA-A2, người ta đã thấy có sự tương tác với đầu cuối N và đầu cuối C của peptide mà HLA-A2 gắn Stromiger đã phát hiện hiệu ứng đột biến của

những gốc này trên phức hợp peptide HLA-A2 là khả năng hoạt hoá của các tế bào T Killer Cả 2 gốc Tyr đều gắn với các cuối N của nonapeptide influenza Virus đã được đột biến bằng Phe Điều đó dẫn

tới 2 vấn đề lớn: Một là khả năng của các tế bào T Killer là làm tan các tế bào có HLA - A2đột biến và hai là các HLA - A2 đột biến này đều phơi bày một nonapeptide hoặc influenza Virus tiếp xúc Rõ ràng là liên kết Hydrogen mà các chuỗi bên Tyr tạo với các nhóm amin cuối N và có thể cảnonapeptide liên kết HLA - A2 chuyên biệt cho hoạt hoá T Killer Tuy nhiên, sự đột biến các gốc Tyr

và Phe đã hình thành liên kết Hydrogen với nhóm Cachoxyl cuối C của nonapeptide, nhưng Phe và Val thì không hoạt hoá được T Killer

14.3 Protein MHC l ớp II

Baruj Benacerraf là người phát hiện ra protein MHC lớp II, ông quan sát thấy rằng các đáp ứng

miễn dịch nào đó thông qua một trung gian là sản phẩm gen, chứ không phải là kháng thể Ví dụ nhưkhi chuột bạch được tiêm chủng với một kháng nguyên đơn như polylysine, có một số cơ thể đáp ứng

rất mạnh đối với kháng nguyên này trong khi đó các cơ thể khác lại không đáp ứng Đáp ứng miễn

dịch với một kháng nguyên đã cho là một đặc trưng di truyền nổi bật Một số nhỏ cái gọi là các gen đáp ứng miễn dịch (Ir) rõ ràng là điều khiển cơ thể đáp ứng với tất cả các kháng nguyên đơn

Một cá thể luôn luôn có thể đáp ứng miễn dịch chống lại các kháng nguyên xâm nhập một cách

tự nhiên Bản đồ gen Ir trên MHC vì thế bây giờ được hiểu là các gen MHC lớp II Chúng mã hoá cho

2 subunit (dưới đơn vị) của một glycoproteit vận chuyển màng heterodimer có chuỗi α - 33 - KD và chuỗi β - 28 - KD Mỗi chuỗi có 2 vùng (Hình 9.15d) Các trình tự amino acid của các subunit này chỉ

ra rằng các vùng cuối C của α2 và β2 là các thành viên của siêu gia đình gen Immonoglobulin Tuy nhiên, các vùng α1 và β1 có thể sắp thẳng hàng trên một cấu trúc đã biết của các vùng α1 và α2 của protein MHC lớp I Điều này chứng tỏ rằng protein MHC lớp I và lớp II có cấu trúc cũng như chức

năng tương tự Dự đoán này đã được khẳng định bởi cấu trúc tia X của phần nằm ngoài tế bào của protein MHC lớp II, HLA - DR1 Các phức hợp của nó với hỗn hợp các peptide nội sinh và một đoạn

gồm 13 gốc của protein hemagglutinin của Virus influenza (HA) đã được xác định bởi Strominger và Wiley Tuy nhiên, vị trí gắn peptide của HLA - DR1 là một vòng mở ở cuối, trong khi đó protein MHC lớp I lại là những rãnh kéo dài nhưng ở cuối thì đóng lại Điều này giải thích tại sao protein MHC gắn peptide với chiều dài tuỳ tiện, trong khi đó protein MHC lớp I gắn kéo dài là chủ yếu nhưng

lại có các nonapeptide phồng ra ngoài Như vậy, cấu trúc tia X của HLA - DR1 trong phức với HA 13

gốc đã chứng tỏ rằng peptide này ruỗi ra cả ở 2 đuôi của đường rãnh gắn của nó

Tuy vậy, protein MHC lớp I và lớp II đều là các dimer αβ, HLA - DR1 được kết tinh như một Dimer αβ trong đó tất cả 4 mặt cuối C đều cùng 1 hướng và bề mặt của khe gắn peptide đều ở hướng đối diện Đây là một cách trong đó các dimer αβ protein MHC lớp II biểu lộ có sự kết hợp ở trên màng

bề mặt tế bào.Vì ligand cảm ứng sự dimer hoá của các Receptor bề mặt tế bào là cơ chế dẫn truyền các tín hiệu nên có thể là sự dimer hoá của Receptor tế bào T trhân thuộc được làm theo kiểu hoạt hoá tếbào T Điều này sẽ giải thích tại sao các receptor tế bào T được hoạt hoá bằng cách liên kết chéo với kháng thể hai hoá trị (divalent) chứ không phải bằng đoạn Fab một hoá trị (monovalent) tương ứng

II bạch cầu đa nhân tác dụng yếu hơn so với các lớp khác trong việc kết hợp với một epitope đã cho

Thật vậy, những nghiên cứu dịch tễ miễn dịch đã chỉ rõ rằng những bạch cầu đa nhân nhậy cảm tăng lên hoặc giảm xuống đối với một bệnh nhiễm khuẩn hoặc bệnh tự miễn Ví dụ như 95% cá thể bị đái đường phụ thuộc insulin mang ít nhất một allele DR2 hoặc DR3 của gen DR, còn ở người bình thường

chỉ chiếm 50% Nhưng trong bệnh Celiac (bệnh rối loạn nặng đường ruột do ăn gluten lúa mì) là 100%

bởi allele DQw2 của gen DQ Ngược lại, một nghiên cứu về sự phân bố của các allele MHC ở trẻ em Châu Phi bị sốt rét nghiêm trọng có so sánh với những trẻ em bị nhiễm bệnh nhưng không chịu tác động lớn (chỉ có một bộ phận nhỏ trẻ nhiễm ký sinh trùng sốt rét là bị đe doạ tính mạng) đã chỉ rõ ràng HLA-Bw53 của protein MHC lớp I và DRB1 1302 - DQB1 0501 của protein MHC lớp II là kết hợp

một cách độc lập để chống lại bệnh sốt rét kịch liệt Những Allele này khá phổ biến ở dân Châu Phi (~ 1% trẻ dưới 5 tuổi chết vì sốt rét) Những allele MHC này dùng để chống lại bệnh sốt rét hơn là chống

lại hình ảnh tế bào hình lưỡi liềm

Chức năng của protein MHC bạch cầu hạt là gì ? Dường như là nó không giống như tiến hoá

mà chỉ để đề phòng các mô ghép và các Receptor tế bào T chỉ nhận dạng được kháng nguyên khi chúng được trình diện cùng với protein MHC Nếu bất kỳ một mẫu đơn nào có một bộ giống nhau vềprotein MHC Nếu một pathogen mà các epitope của nó tương tác yếu với các protein MHC này thì sẽ

gạch đi các mẫu đó Gen MHCbạch cầu hạt có lẽ là để đề phòng pathogen và qua tiến hoá mà có khả

năng này Vì thế sự lựa chọn tự nhiên sẽ dẫn tới việc duy trì sự thay đổi lớn protein MHC trong một

quần thể

15 H ệ thống bổ thể

15.1 Khái ni ệm và vai trò của bổ thể

Các kháng thể với tất cả sự phức tạp của nó chỉ phục vụ cho việc phân biệt kháng nguyên lạ Còn một hệ thống sinh học khác làm bất hoạt và ngăn trở sự xâm nhập từ bên ngoài, đó là hệthống bổ thể

Bổ thể là hệ thống enzyme ký hiệu từ C1 đến C9, hoạt động có tính chất liên hoàn, dây truyền

với vai trò đẩy mạnh quá trình phản ứng miễn dịch Sự dung giải vi khuẩn, tế bào hồng cầu chỉ diễn ra khi có mặt của bổ thể, nó hoạt hoá phản ứng ngưng kết, kết tủa và thực bào Chức năng của bổ thể, thể

hiện ở chỗ là nó gắn với phức hợp KN-KT để đáp ứng với những tác dụng của KT Bổ thể hoạt động theo 3 cách:

Giết các tế bào lạ bằng cách gắn và làm tan màng tế bào, quá trình đó được hiểu là cố định bổ

thể ( complement fixation)

Kích thích sự thực bào các vật lạ, quá trình này có tên là sự opsonin hoá

Tạo ra phản ứng viêm cục bộ

Hệ thống bổ thể bao gồm ~ 20 protein huyết tương (bảng 9.2) nó tương tác trong 2 bộ phản ứng

có liên quan với nhau (Hình 9.17): Con đường cổ điển phụ thuộc kháng thể (antibody - dependent Classical pathway) và con đường khác không phụ thuộc kháng thể (antibody - independent alteRNAtive pathway) Cả hai con đường đều gồm nhiều phản ứng hoạt hoá trình tự của một sery các protease serine, rất giống quá trình đông máu Hệ thống bổ thể có tên gọi rất khác thường Hầu hết các tên protein bổ thể đều có chữ "C" và theo sau là tên số các thành phần, nếu protein lại có các subunit

hoặc các đoạn protein lớn thì lại có chữ đặt dưới Các protease hoạt hoá được chỉ định bằng dấu gạch ởtrên các thành phần riêng biệt Ví dụ: C4b là protease được hoạt hoá bởi sự proteolysis C4

15.2 Ho ạt hoá bổ thể theo con đường cổ điển

Trong con đường cổ điển, các protein bổ thể tạo nên 3 phức hợp gắn màng hoạt hoá trình tự(hình 9.17,)

Đơn vị nhận biết, gắn với phức hợp kháng nguyên - kháng thể gắn trên bề mặt tế bào

Đơn vị hoạt hoá, khuyếch đại sự nhận biết thông qua thác proteolytic

Ph ức hợp tấn công màng (membrane attack complex - MAC) phức hợp này chích vào màng

sinh chất của các tế bào và gây nên sự ly giải rồi chết của tế bào

Hình 9.17 S ơ đồ các con đường hoạt hoá bổ thể Các mũi tên chỉ hoạt hoá proteolytic

Proteolytic ho ạt hoá được chỉ bằng một gạch trên chỉ số của hợp phần

15.2.1 Đơn vị nhận biết

Con đường cổ điển được khởi đầu khi C1, một đơn vị nhận biết gắn đặc hiệu với tổ hợp kháng

nguyên - kháng thể trên bề mặt tế bào C1 có ở màng sinh chất, được coi như là phức hợp gắn lỏng lẻo

của C1q, C1r và C1s C1q là protein chủ yếu nhất, nó gồm 18 chuỗi polypeptide A6,B6,C6 trong đó các

gốc cuối N ∼ 80 của mỗi chuỗi có sự lặp lại các trình tự Gly - X - Y mang đặc tính Collagen Ở đây X

thường là Pro và Y thường là 4 - Hydroxyproline hoặc 5 Hydroxylysine C1q vì thế là 1 bó gồm 6

vòng soắn giống Collagen mà cuối mỗi soắn là một vùng cuối C hình cầu gắn với nhau cũng tương tự

1 bó gồm 6 hoa tulip (Hình 9.18) Nhưng vùng hình cầu này gắn kháng thể - kháng nguyên thông qua

sự nhận diện của vùng Fc của IgM và một vài dưới lớp của IgG (mặc dù Fc ở phức kháng nguyên -

kháng thể khác với cấu trúc ở dạng kháng thể tự do như thế nào thì vẫn chưa rõ) Tuy nhiên, C1 chỉ

được hoạt hoá nếu 2 đầu C1q của nó được gắn liên tục với kháng thể, quá trình này đòi hỏi sự tham

gia của ít nhất 2 phân tử IgG, nhưng với IgM thì nó có hiệu lực xa hơn Chỉ một thay đổi về cơ chất

bao gồm cả Lipopolysaccharid vi khuẩn và màng Virus cũng có thể hoạt hoá được C1 Phần còn lại

của C1 là C1r và C1s là những zymogen protien serine đồng dạng cũng giống như hầu hết các

zymogen đông máu, chúng đều bị hoạt hoá do việc cắt proteolytic tạo nên 2 chuỗi liên kết disulfide

B ảng 9.2: Các thành phần Protein của hệ thống bổ thể

vị Kh ối lượng phân tửĐơn vị nhận biết (C1)

Việc gắn phức hợp kháng thể - kháng nguyên sẽ kích thích C1q gắn chặt hơn vào 2 subunit của

C1r và C1s, đó là một quá trình phụ thuộc Ca2+

, kết quả là làm tự hoạt hoá C1r thông qua việc cắt liên kết Arg - Ile C1rkhi đến l−ợt mình lại cắt đặc hiệu C1s ở liên kết Arg - Ile để tạo C1s

Hình 9.18: C ấu trúc của protein bổ thể C1q

15.2.2 Đơn vị hoạt hoá

Đơn vị hoạt hoá bao gồm các thành phần dẫn xuất từ C2, C3, C4 ở bước khởi đầu hình thành đơn vị hoạt hoá C1s cắt C4 ở liên kết Arg - Ile tạo ra các mảnh C4b gắn đồng hoá trị với màng tế bào trong vùng lân cận của đơn vị nhận biết C4b gắn màng kết hợp với C1s, cắt đặc hiệu C2 C2a gắn với C4b tạo nên C4 2a a, , đó là một protease có tên là C3 convertase nó cắt C3 thành C3a và C3b Cuối cùng C3b gắn với C3 Convertase để tạo nên đơn vị hoạt hoá C4 2 3b a b, , , đó chính là C5 Convertase

mà chức năng của nó là hoạt hoá C5 proteolytic bằng cách cắt liên kết Arg- Leu

Cả C4 và C3 đều đi vào nhóm Thioester phản ứng cao khi đó nó có thể liên kết đồng hoá trị các protien này với màng tế bào Trong C3, Thioester bao gồm một Cys thiol và một nhóm Cacboxyl γ của Glu tạo nên một vòng lớn các đuôi Gly - Cys - Glu - Gla - Asn

Khi cắt C3, sản phẩm C3b phải trải qua sự sắp xếp lại cấu trúc để bộc lộ nhóm Thioester của nó Sau đó Thioester phải ứng với nhóm OH hoặc nhóm amin gần bề mặt tế bào để tạo các amide tương ứng hoặc tạo liên kết ester với một nhóm sulfhyhydrin Chức năng của quá trình này sẽ bàn luận sau C4 được hoạt hoá cũng tương tự như vậy

S ự hoạt hoá C3, C4 và C5 cũng tạo ra những chức năng khác cho hệ miễn dịch C3b, C4b

tạo nên sự opsonine, đó là những cơ chất kích thích sự thực bào (phagocytosis) (sự opsonine hoá), trong đó C3a, C4a và C5a (một sản phẩm của phản ứng Convertase C5 tạo nên độc chất phản vệ(anaphylatoxin), các cơ chất kích thích phản ứng viêm cục bộ và co thắt cơ trơn

thủng màng, làm tăng tính thấm của nó Cả 2 cơ chế này cho phép chỉ các phân tử nhỏ của tế bào mới trao đổi được với môi trường xung quanh Vì vậy nước được thẩm thấu vào gây nên sự trương phồng

và làm vỡ tế bào Dĩ nhiên chỉ có các MAC đủ hiệu lực mới giết được tế bào

15.3 Ho ạt hoá theo con đường cạnh độc lập kháng thể

Con đường cạnh của cố định bổ thể (Hình 9.17) sử dụng nhiều thành phần giống như con đường

cổ điển và cũng tạo thành C5 Convertase gắn MAC Hai con đường này khác nhau ở chỗ là con đường cạnh là độc lập - kháng thể chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật Vì thế người ta nghĩ rằng

chức năng của con đường cạnh là bảo vệ, chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật trước khi có đáp ứng

miễn dịch chống lại chúng (con đường cổ điển cũng có chức năng như vậy) Khi kháng thể được tổng

hợp đủ thì con đường cạnh đảm nhận một vai trò thứ hai có liên quan tới con đường cổ điển

Con đường cạnh thường được hoạt động ở mức thấp để tạo ra một cách liên tục một lượng nhỏC3b, một phân tử giống như được tạo ra bởi C3 convertase của con đường cổ điển Tuy nhiên, trong con đường cạnh thì C3b gắn với factor B của protein sinh chất trong một phản ứng phụ thuộc Mg2+

Phức hợp tạo thành C3b, B chỉ được hiểu như là cơ chất cho Protease serine sinh chất hoạt hoá, yếu tố

D cắt subunit B của C3b, B để tạo C3b, Bb Phức hợp C3b, Bb tương đương với C3 convertase,

nhưng phân biệt với con đường cổ điển Nó cắt C3 thành C3b để tham gia vào việc hình thành nhiều

hơn C3 convertase trong một quá trình khuyếch đại vòng Thêm vào nữa, C3b cũng gắn vào C3 convertase để tạo (C3b)2Bb, một C5 convertase phân biệt với con đường cổ điển nhưng nó cũng có tính xúc tác tương tự trong việc hình thành MAC

Vậy cái gì là nguồn gốc của C3b mà nó lại khởi đầu con đường cạnh? Dĩ nhiên, nó có thể được

tạo ra bởi con đường cổ điển, nhưng trong trường hợp con đường cạnh thì nó lại tác động nhờ một cơ

chế khuyếch đại kháng thể - cảm ứng hoạt hoá bổ thể (antibody - induced complement activation) Tuy nhiên, nếu thiếu quá trình này thì nó vẫn có phản ứng nhưng không bộc lộ được liên kết Thioester

của C3 mẹ mà phải trải qua sự thuỷ phân liên tục để tạo một protein giống như C3b ; C3i gắn với yếu

tố B và qua trung gian D - hoạt hoá xúc tác Và C3 convertase sẽ tạo ta C3b xác thực

Con đường cạnh hướng vào các vi sinh vật xâm nhập như thế nào? Khi nồng độ C3b trong dung

dịch bị giới hạn bởi một protein huyết tương có tên là factor I thì nó cùng với một protein thứ 2 đó là factor H sẽ tạo nên một phức (I - H) nó phân giải proteolytic C3b trong dung dịch Khi đó C3b liên kết đồng hoá trị với bề mặt nhưng tốc độ phân giải bị giảm rất nhiều Tuy nhiên, phức C3 convertase gắn trên bề mặt sẽ được ổn định bằng cách gắn với một protein huyết tương là properdin (P), nó bảo vệcho C3b khỏi bị phân giải qua trung gian I, H cũng như làm chậm sự phân ly của Bb từ C3 convertase Cuối cùng, C3b liên kết đồng hoá trị nhanh hơn với bề mặt để phân giải với tốc độ chậm

hơn Các cơ chất mà C3b gắn một cách có hiệu lực là các chất hoạt hoá theo con đường cạnh Những điều này đi đến một kết luận rằng các polymer của các nguồn gốc vi sinh vật như lipopolysaccharide

của vi khuẩn gram âm hay các acid teichoic vách tế bào của các vi khuẩn gram dương, nấm, vi khuẩn

và các tế bào nhiễm Virus đều được hiểu là các nội độc tố (endotoxin) Vì thế con đường cạnh đã đảm nhiệm việc chống lại một cách có hiệu quả các vi sinh vật xâm nhập Như vậy, một cơ thể có sựthiếu hụt di truyền về các thành phần bổ thể nào đó thì hay nhạy cảm với sự nhiễm trùng

15.4 S ự điều hoà hệ thống bổ thể

Hệ thống bổ thể được điều hoà một cách nghiêm ngặt Nó được kiểm soát một cách chặt chẽ

Mặt khác, hệ thống bổ thể cũng có thể phá hại cả các tế bào của túc chủ, chẳng hạn trong các bệnh tự

miễn Hệ thống bổ thể được điều hoà bằng cách làm bất hoạt các thành phần hoạt hoá của nó Có 3 cách thực hiện:

1 Các thành phần của bổ thể bị bất hoạt thông qua sự suy giảm liên tục của nó Ví dụ như các Thioester phản ứng cao của các C3b và C4b hoạt hoá mới sinh sẽ phản ứng với nước với thời gian bán

sống (half life) chỉ ∼ 60 μs (micro giây) Vì thế những protein này bị mất con đường cổ điển trừ phi chúng gắn vào màng ở lân cận đơn vị nhận biết đang hoạt hoá Điều đó có nghĩa là, màng của các vi sinh vật xâm nhập đã làm hoạt hoá chúng (hơn là của các tế bào túc chủ) Cũng tương tự như vậy, đối

với C3 convertase, C4 2 của con đường cổ điển được hoạt hoá rất nhanh, nhưng C2a dễ bị phân

giải do mất hoạt tính enzyme

2 Các thành phần bổ thể bị bất hoạt thông qua sự phân giải của các protease đặc hiệu của chúng Chẳng hạn protein gắn C4b tạo phức với factor I làm bất hoạt proteolytic C4b, nó rất giống

phức IH phân giải C3b Rõ ràng là protein C4b và yếu tố H tác động như một Cofactor hướng vào factor I đối với C4b và C3b Từ quan điểm này ta thấy protein gắn C4b hạn chế sự hoạt hoá C3 convertase (4b, 2a) và C5 convertase (C4b, 2a, 3b) theo con đường cổ điển Trong khi đó như chúng ta

thấy factor H thực hiện như vậy đối với protease có chứa C3b trong cả 2 con đường cổ điển và con đường cạnh

3 Các thành phần của bổ thể được làm bất hoạt thông qua việc kết hợp với các protein gắn đặc

hiệu Ví dụ như C1 inhibitor gắn chặt vào C1r và C1s để tạo nên một phức hợp, vì thế làm bất hoạt đơn vị nhận biết này

Cũng tương tự như vậy, protein S tấn công vào MAC gắn trong tế bào chất để ngăn ngừa các tấn công sau này vào màng tế bào Những sự tấn công như thế cuối cùng đã làm hạn chế vị trí hoạt hoá bổ

thể

Sự điều hoà hệ thống bổ thể vì thế thâu tóm được các vật xâm nhập lạ và làm giảm bớt sự tổn

thương của các tế bào túc chủ

16 Vaccine c ủa hiện tại và tương lại

Kỷ nguyên gen học sẽ giúp cho sự phát triển của vaccine mới tăng theo số mũ Vào những năm

70 của thế kỷ 20,việc phát hiện trật tự gen là điều không thể Nhưng vào những năm 80 điều này đã

trở thành hiện thực Hiện tại người ta biết toàn bộ kiểu gen của vi sinh vật chứa khoảng 3 triệu đôi

base nitơ Bằng dử dụng thuật toán và máy vi tính, chỉ trong vài giờ người ta có thể chọn lọc được toàn

bộ gen thích hợp cho vaccine dự tuyển

Một vấn đề khác được đặt ra là đường sử dụng vaccine Phổ biến và kinh điển là tiêm Nhưng sử

dụng qua đường niêm mạc đang thu hút nhiều nghiên cứu với hy vọng thay đường tiêm, vì nó tránh gây đau đớn cho người dùng, tạo được miễn dịch và miễn dịch tại chỗ Với những tiến bộ của khoa

học kỹ thuật và yêu cầu phòng bệnh, chữa bệnh, nhiều vaccine mới sẽ lần lượt ra đời bao gồm vaccine

chống nhiễm trùng và không nhiễm trùng

Để đạt được tính an toàn, hiệu quả và kinh tế các nghiên cứu về vaccine hướng tới các sản

Vaccine tái t ổ hợp DNA: Gen mã hoá kháng nguyên được chuyển nạp vào genome của tế bào

nấm men, tế bào vi khuẩn hoặc tế bào động vật thích hợp để tạo ra nhiều kháng nguyên tinh khiết nhờ

phương thức nhân bản Quá trình chuyển nạp gen mã hoá kháng nguyên được thực hiện qua yếu tốtrung gian là Plasmide

Vaccine DNA tr ần: Loại vaccine này được giải mã in Vivo và tạo nên đáp ứng miễn dịch Tiêm

vaccine trần là biện pháp tốt xử lý kháng nguyên bên trong cơ thể Điều này gần với nhiễm trùng tựnhiên hơn so với tiêm vaccine chứa kháng nguyên gắn với cơ chất Một ưu điểm nữa là kháng thể mẹtruyền sang con không ảnh hưởng gì tới đáp ứng miễn dịch

Vaccine DNA trần tạo kháng thể không cao ngay từ đầu Nhưng nếu tiêm nhắc lại với kháng nguyên tinh khiết thì nồng độ kháng thể sẽ rất cao và kéo dài Vấn đề còn lại là tính an toàn của vaccine DNA trần

Vaccine ghép: Đây là kết quả của sự kết hợp kỹ thuật tái tổ hợp và kỹ thuật di truyền Chủng vi sinh vật dùng làm vaccine được cấy ghép gen mã hoá kháng nguyên lấy từ vi sinh vật gây bệnh Vi sinh vật được cấy ghép là vi sinh vật Vector Vaccine lai ghép một lúc kích thích cơ thể tạo ra hai đáp ứng miễn dịch: Đáp ứng bảo vệ đối với vi sinh vật gây bệnh và đáp ứng với vi sinh vật vector Nếu vi sinh vật vector được chọn từ danh mục các vi sinh vật hiện có thì như vậy người ta được dùng vaccine

có khả năng chống lại hai bệnh

Vaccine hoá t ổng hợp: Vaccine peptide là một ví dụ của vaccine hoá tổng hợp Bằng phương

pháp hoá học người ta có thể tạo ra chuỗi polypeptide với trình tự axit amin theo ý muốn, trên đó có epitope bảo vệ Peptide này có thể liên kết với một protein tải để tăng tính phụ thuộc tế bào T

T ạo chủng vi sinh vật dự tuyển làm vaccine: Bằng kỹ thuật di truyền, người ta có thể loại bỏ

một gen mã hoá tính trạng bất lợi nào đó và ghép một gen có lợi vào một loài vi sinh vật dự tuyển làm vaccine

Trong thực tế, một số vi sinh vật dự tuyển là vaccine đã được tạo ra trong quá trình nghiên cứu vaccine tả, thương hàn, lỵ Chẳng hạn như vi khuẩn Salmonella gây bệnh thương hàn đã bị làm đột

biến gen GalE hoặc gen Aro để trở thành chủng không đọc làm vaccine thương hàn sống loại uống Vi khuẩn này không gây bệnh, có khả năng xâm nhập niêm mạc ruột nên kích thích đáp ứng miễn dịch ở

mức cao

Vaccine th ực vật chuyển gen: Thực phẩm chứa gen kháng nguyên, khi ăn thực phẩm coi như

đã sử dụng vaccine

Ch ất bổ trợ Vaccine: Chất bổ trợ lý tưởng có tính an toàn và làm tăng hiệu lực của vaccine và

các tính chất khác

Ph ương pháp sử dụng vaccine: Vaccine tiếp xúc với niêm mạc qua đường tiêu hoá, hô hấp có

thể thay thế đường tiêm Sử dụng vaccine không tiêm đang là hướng đáng được chú ý

YÊU C ẦU CẦN NẮM

CH ƯƠNG IX: MIỄN DỊCH HỌC

Khái ni ệm về miễn dịch Hệ thống miễn dịch tế bào Hệ thống miễn dịch dịch

th ể Cấu trúc và chức năng của các loại kháng thể Kháng thể đơn dòng Hệ thống bổ

th ể vaccin

Câu 1: Th ế nào là miễn dịch tế bào? Vai trò của các lymphocyte?

Câu 2: Th ế nào là miễn dịch dịch thể Cấu trúc và chức năng của các loại kháng thể

Câu 3: Cho bi ết hệ thống bổ thể Quá trình hoạt hoá bổ thể?

Ch ương X

S Ự VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG

1 Nh ững nét đại cương về màng tế bào

Trước đây phần lớn các nhà sinh học chưa có khái niệm về màng Có ý kiến cho rằng giữa môi trường ngoài và nguyên sinh chất, chỉ tồn tại một bề mặt tiếp xúc, nơi tập trung các chất khác nhau từ môi trường ngoài hoặc từ nguyên sinh chất tới Trải qua một thời gian dài, nhờ sự phát triển

của kính hiển vi điện tử người ta mới thừa nhận sự tồn tại của màng và cũng cần phải nhiều năm

người ta mới biết được chức năng của màng

Ngày nay, chúng ta hiểu rằng từ “màng sinh học” (biomembrane) dùng để chỉ lớp cấu trúc bao bọc bên ngoài các tế bào sinh vật cũng như các cơ quan bên trong tế bào như nhân, ty thể, lục

lạp, lysosome, lưới nội chất, bộ máy Golgi … Chính vì sự phân chia khu vực như vậy nên ở các tếbào có nhân đã thực hiện được hàng loạt quá trình hoá học rất đa dạng và có sự điều tiết chặt chẽ

chẳng hạn như trao đổi chất, thực bào, tiêu hoá, tổng hợp protein, sinh năng lượng v.v Trong quá trình tiến hoá của sinh vật, việc xuất hiện các loại màng sinh học là một bước tiến về chất hết sức quan trọng Màng sinh học với thành phần nền tảng là lipid giúp ngăn cách môi trường trong và ngoài tế bào

Tuy nhiên sự ngăn cách này không làm cô lập mỗi cấu trúc tế bào, cũng như tế bào với môi

trường xung quanh Trái lại, sự giao lưu trao đổi vẫn được thực hiện theo hướng thuận lợi cho việc duy trì và phát triển sự sống của tế bào Vì qua cấu trúc màng mà tế bào tiếp nhận một cách chọn

lọc các chất dinh dưỡng cũng như những thông tin cần thiết từ môi trường xung quanh và đưa ra ngoài tế bào những chất thải loại Màng không còn được quan niệm như một bộ phận tĩnh tại của

tế bào, ngược lại, nó luôn được đổi mới (quá trình thực bào), nhiều quá trình cơ bản, nền tảng của

sự sống tế bào được thực hiện ở màng (sự vận chuyển điện tử và proton trong quá trình phosphoryl hoá oxi hoá để tạo ATP, quá trình quang hợp ở hệ thống màng Tilakoid của lục lạp, sựdẫn truyền thần kinh v.v ) Vì thế muốn hiểu rõ các quá trình trên, điều cần thiết là phải am hiểu

kỹ về cấu tạo màng sinh học

2 Thành ph ần hoá học của màng tế bào

2.1 L ớp kép Lipid của màng tế bào

Cấu trúc cơ bản màng tế bào là một lớp kép Lipid, đó là một lá Lipid rất mỏng, bề dày chỉ có

2 phân tử, lớp mỏng này liên tục bao quanh tế bào Thành phần hoá học của lớp Lipid bao gồm nhóm glycero phospholipid và nhóm Sphingolipid Ngoài ra còn có một lượng đáng kể là cholesterol và dẫn xuất của nó Điều đáng lưu ý là các hợp chất Lipid đều không tan trong nước, vì vậy chúng có khả năng làm hàng rào ngăn cách môi trường nước với các cấu trúc tế bào Chúng ta

cũng thấy, phospholipid có 2 đầu, một đầu là gốc phosphate ưa nước, còn đầu kia là gốc acid kỵnước Cholesterol cũng có 2 đầu, một đầu là gốc hydroxyl ưa nước, còn đầu kia là nhân steroid thì

Lớp Lipid này là hàng rào ngăn cách các chất tan trong nước như glucose, các ion… Còn các

chất tan trong mỡ như oxy, carbon dioxide, rượu thì qua màng dễ dàng

Đặc điểm của lớp Lipid này là mềm mại, có thể uốn khúc, trượt đi trượt lại dễ dàng

Một điều đáng chú ý là sự phân bố của các Lipid trong màng rất khác nhau Tỷ lệ Lipid và protein thay đổi hình như tùy theo hoạt tính sinh học của màng Chức năng sinh học càng phức tạp thì hàm lượng protein càng cao Chúng ta hãy lấy màng ty lạp thể để làm ví dụ: lớp màng trong giữvai trò chính trong quá trình hô hấp mô bào và tổng hợp ATP nên chứa nhiều enzyme oxy hoá khử, các protein vận chuyển điện tử, các ATP – synthetase… Màng mylein bọc dây thần kinh với nhiệm

vụ cách điện do đó không cần nhiều protein chức năng ở các tế bào schwann

Hơn thế nữa, sự sắp xếp các nhóm Lipid ngay giữa 2 lớp của cấu trúc màng kép cũng không đồng đều về các thành phần chất béo, nhất là với nhóm phospholipid Ở màng hồng cầu, lớp ngoài chứa chủ yếu phosphatidyl cholin và Sphingomyelin, còn lớp trong (giáp với bào tương) chứa phosphatidyl ethanolamine và phosphatidyl serine Nhóm phosphatidylinositol cũng phân bố ở lớp trong của màng tế bào Các glycolipid thường luôn gắn ở mặt ngoài của màng để thuận tiện cho

chức năng sinh học chỉ định tính kháng nguyên của màng

Tuy nhiên, cho tới nay người ta vẫn chưa hiểu được tại sao màng tế bào lại cần nhiều loại Lipid khác nhau như vậy

Các khối protein hình cầu, nổi bập bềnh trên lớp Lipid kép, đó là glycoproteit Có 2 loại protein, một protein xuyên màng, còn một loại là protein rìa (hay là protein ngoại vi) chỉ vì bám vào một bên mặt của màng mà không thâm nhập vào lớp màng (hình 10 1b)

Đầu phân tử protein trên mặt ngoài chứa nhiều Carbohydrate (chủ yếu là Oligosaccharide) đóng vai trò cầu nối tiếp xúc và vận chuyển thông tin giữa các tế bào

Nhiều phân tử protein xuyên màng làm thành những kênh (hoặc lỗ) qua đó các chất tan trong nước, đặc biệt là các ion có thể khuếch tán qua lại giữa dịch ngoại bào và dịch nội bào Các protein

này không phải là những cái cửa mở thụ động để các chất tự do qua lại, mà là protein có thuộc tính

chọn lọc, cho phép một chất này khuếch tán ưu tiên hơn chất khác Một số phân tử protein xuyên qua màng lại là những protein mang (carrier) làm nhiệm vụ vận chuyển các chất theo chiều ngược

với chiều khuếch tán tự nhiên, đó là sự vận chuyển tích cực Một số phân tử protein khác lại có hoạt tính enzyme

Các Glucid của màng hầu như bao giờ cũng hoá hợp với protein và với Lipid dưới dạng glycoproteit và glycolipid Như vậy hầu như bao giờ phần protein cũng nằm chìm trong bề dày màng tế bào, còn phần glucid bám ở phía mặt ngoài màng tế bào một cách lỏng lẻo và toàn bộ bề

mặt ngoài tế bào có một lớp áo glucid lỏng lẻo gồm phần glucid của 3 loại hợp chất kể trên (glycoproteit, glycolipid, proteolycan) Lớp áo đó được gọi là áo glucid hay vỏ glucid (glycocalix)

Áo glucid có các chức năng quan trọng như sau: Những glucid thường tích điện âm có tác

dụng xua đổi những vật có tích điện âm, làm các tế bào dính vào nhau khi áo glucid tế bào này bám vào áo glucid tế bào khác, nhiều glucid là các Receptor để gắn các hormone và cuối cùng là tham gia một số phản ứng miễn dịch

3 S ự vận chuyển các chất qua màng