Bài giảng Kháng thể - Globulin miễn dịch - Đại học Lạc Hồng. Sau khi học xong bài này, sinh viên sẽ trình bày được cấu trúc cơ bản của phân tử globulin miễn dịch; giải thích hai thuộc tính: tính đặc hiệu kháng nguyên và hoạt tính sinh học trong một phân tử kháng thể; phân biệt được isôtip, allotip và iđiôtip; so sánh các đặc điểm khác nhau của các lớp globulin miễn dịch,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Trang 1KHÁNG THỂ - GLOBULIN MIỄN DỊCH
Trang 23 Phân biệt được isôtip, allotip và iđiôtip
4 So sánh các đặc điểm khác nhau của các lớp globulin miễn dịch 2
Trang 4Xử lý bằng pepsin
Mảnh lớn F(ab)’2 Mảnh nhỏ
Trang 5CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA PHÂN TỬ KHÁNGTHỂ
CẤU TRÚC CHUỖI NHẸ VÀ CHUỖI NẶNG
5
Trang 6CẤU TRÚC CHUỖI NHẸ VÀ CHUỖI NẶNG
* 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
Lớp Globulin miễn dịch
(isotyp)
Chuỗi nặng
IgM IgG IgA IgD IgE
Trang 7CÁC DOMEN CỦA CẤU TẠO PHÂN TỬ KHÁNG THỂ
• Các cầu S-S 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
Trang 8Chuỗi nhẹ: 1 vùng biến đổi V L & 1 vùng hằng định C L
Chuỗi nặng: 1 vùng biến đổi V H & 3 - 4 vùng hằng định C H
8
Trang 9VÙNG SIÊU BIẾN
VÙNG THAY ĐỔI CỦA PHÂN TỬ KHÁNG THỂ
Trong các vùng thay đổi của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ, một số đọan polypeptip có tần suất thay đổi vƣợt trội gọi là vùng siêu biến
Vùng thay đổi của chuỗi nhẹ và chuỗi nặng đƣợc sắp xếp sao cho các vùng siêu biến ở gần nhau tạo một cấu trúc bề mặt để kết hợp với các quyết định kháng
Trang 10CÁC KHÁC BIỆT TRONG CÁC LOẠI KHÁNG THỂ
Có 5 lớp kháng thể Ig G , Ig A , Ig M , Ig D , Ig E
10
Trang 11IgG1, IgG2 and IgG4
Phân bố trong nội mạch và ngoại mạch
Là kháng thể đi qua được nhau thai
11
Trang 1212
Trang 13IgA
J Chain Secretory Piece
Là Ig chính của dịch tiết như nước bọt, dịch nhầy, mồ hôi, dịch vị, sữa,…
Trong huyết tương: Monomer (chưa rõ chức năng) Trong dịch tiết (sIgA): Dimer (11S)
Có chuỗi J
Có cấu tử tiết (S - Secretory component)
13
Trang 14IgD
Tail Piece
• Chiếm một lượng nhỏ trong huyết tương
• IgD có trên bề mặt Lympho B có vai trò như 1 thụ thể kháng nguyên của Lympho B
• Phân tử lượng 180.000, hệ số lắng 7S
14
Trang 15IgE
CH4
• Phân tử lƣợng 200.000, hệ số lắng 8S
• Chuỗi nặng có 5 domen VH, CH1, CH2, CH3, CH4
• Chuỗi nặng ε có ái lực cao với thụ thể trên bề mặt
tế bào mast và tế bào ái kiềm
15
Trang 16ALLOTIP CỦA GLOBULIN MIỄN DỊCH
- Do sự khác biệt về gen giữa các cá thể trong cùng một loài
- Các allotip nằm trong vùng hằng định và có sự khác biệt nhau chỉ ở 1 hay 2 axit amin
- Một số dấu ấn allotip
Chuỗi nặng γ của IgG gọi là Gm
Chuỗi nặng α của IgA gọi là Am
Chuỗi nhẹ ĸ gọi là Km
16
Trang 17IDIOTIP CỦA GLOBULIN MIỄN DỊCH
- 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 gen 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 – AntiIdiotip
17
Trang 18CHỨC NĂNG CỦA KHÁNG THỂ
Phân tử kháng thể gồm 2 chức năng riêng biệt:
1 Chức năng nhận diện đặc hiệu kháng nguyên (quyết
định kháng nguyên - epitop) do phần Fab quyết định
2 Chức năng sinh học do phần Fc quyết định các thuộc
tính sinh học của kháng thể
18
Trang 19CHỨC NĂNG NHẬN DIỆN ĐẶC HIỆU KHÁNG NGUYÊN (EPITOP)
Do vùng VH và VL tham gia, đặc biệt là các acid amin của 3 vùng siêu biến
19
Trang 20Sự kết hợp kháng nguyên kháng thể chỉ có các liên kết không đồng hóa trị tham gia
20
CHỨC NĂNG NHẬN DIỆN ĐẶC HIỆU KHÁNG NGUYÊN (EPITOP)
Trang 21- 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
21
CHỨC NĂNG NHẬN DIỆN ĐẶC HIỆU KHÁNG NGUYÊN (EPITOP)
Trang 22THUỘC TÍNH SINH HỌC CỦA KHÁNG THỂ
1 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
22
Trang 232 Di chuyển qua nhau thai
- IgG 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
THUỘC TÍNH SINH HỌC CỦA KHÁNG THỂ
23
Trang 243 Cố định bổ 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
THUỘC TÍNH SINH HỌC CỦA KHÁNG THỂ
24
Trang 254 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 Lymphocyte, monocyte, eosinophil (FcεRII)
THUỘC TÍNH SINH HỌC CỦA KHÁNG THỂ
25
Trang 26GEN CỦA PHÂN TỬ KHÁNG THỂ
26
Trang 27GEN CỦA PHÂN TỬ KHÁNG THỂ
- 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
Trang 28GEN CỦA PHÂN TỬ KHÁNG THỂ
35 (V) x 5 (J) = 175
28
Trang 29GEN 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 và VL nên khả năng đa dạng của
VH và VL sẽ là
104 (VH) x 175 (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 29
Trang 30SỰ CHUYỂN LỚP CÁC GLOBULIN MIỄN DỊCH
của 2 chuỗi nặng μ và δ nhưng khi sao chép thành 1 ARN thì
- Vì vậy một đặc hiệu kháng nguyên nhất định (Do VH và VL)
Trang 31TRÌNH TỰ SẮP XẾP LẠI CÁC GEN CỦA CÁC CHUỖI VÀ HIỆN TƢỢNG LOAỊ TRỪ ALLELE
- Các gen của chuỗi nặng, chuỗi nhẹ nằm trên 3 nhiễm sắc thể khác nhau
- Các gen chuỗi nặng sắp xếp trước kế đến là 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 hiện tượng ức chế sự sắp xếp lai các gen tương ứng Đây là sự loại trừ allele 31