Concetti Chiave
- I geni MHC sono altamente polimorfici, con numerosi alleli che mostrano alta frequenza nella popolazione.
- I polimorfismi nei geni MHC si concentrano nelle regioni del solco che lega il peptide, inclusi α-eliche e pavimento.
- La catena β di HLA-DR classe II presenta un elevato polimorfismo rispetto alla catena α, meno polimorfica.
- Nella classe I MHC, i peptidi si legano ai loro estremi tramite interazioni non covalenti con residui àncora specifici.
- Nella classe II MHC, la struttura aperta permette che le interazioni siano distribuite lungo il peptide, con residui àncora interni.
Polimorfismo dei geni MHC
I geni che codificano per le molecole MHC sono altamente polimorfici: esistono tanti alleli allo stesso locus che presentano una frequenza molto alta nella popolazione. I residui che determinano polimorfismi tra alleli sono localizzati nelle regioni del solco che lega il peptide, sia a livello delle α-eliche, sia a livello del pavimento e nelle zone laterali. La catena α di HLA-DR di classe II è poco polimorfica, mentre per la β il polimorfismo è più elevato.
Struttura e variabilità delle molecole
Nell’immagine le regioni polimorfiche sono rappresentate in rosso, quelle di variabilità intermedia in verde e quelle a più bassa variabilità in blu (quest’ultime sono le più importanti per quanto riguarda la struttura). I geni che codificano per le molecole MHC sono altamente polimorfici: esistono tanti alleli allo stesso locus che presentano una frequenza molto alta nella popolazione. I residui che determinano polimorfismi tra alleli sono localizzati nelle regioni del solco che lega il peptide, sia a livello delle α-eliche, sia a livello del pavimento e nelle zone laterali. La catena α di HLA-DR di classe II è poco polimorfica, mentre per la β il polimorfismo è più elevato.
Nell’immagine le regioni polimorfiche sono rappresentate in rosso, quelle di variabilità intermedia in verde e quelle a più bassa variabilità in blu (quest’ultime sono le più importanti per quanto riguarda la struttura).
Legame dei peptidi con MHC
Ciascuna molecola MHC può legare più famiglie di peptidi che devono essere simili solo negli amminoacidi àncora. L’ancoraggio nelle due classi è diverso:
• Nella classe I i peptidi sono legati ai loro estremi tramite l’ancoraggio laterale e verso il centro tramite altri amminoacidi àncora; la lunghezza del peptide legato dipende principalmente dagli estremi. Tra i residui di ancoraggio del peptide (C- e N-terminali) e quelli dell’MHC si instaurano interazioni non covalenti. I residui àncora possono essere diversi, ma non troppo, per esempio una tirosina può essere sostituita da una fenilalanina (sono entrambi amminoacidi aromatici), residui idrofobici possono essere sostituiti da altri residui idrofobici purché di dimensioni simili. I residui àncora visti dal TCR possono invece variare. Nella classe I solo le posizioni amminoacidiche 1, 2, 3, 6, 7, e 9 entrano in contatto con l’MHC e i residui più centrali tendono a sporgere.
• Nella classe II i residui àncora, proprio perché la struttura è aperta, si trovano più all’interno del peptide, le interazioni sono quindi distribuite lungo il peptide e gli amminoacidi possono essere simili. I residui possono sporgere e gli amminoacidi àncora si legano a tasche più interne e più centrali.
Domande da interrogazione
- Qual è la caratteristica principale dei geni che codificano per le molecole MHC?
- Dove si trovano i residui che determinano i polimorfismi tra gli alleli MHC?
- Come differisce il polimorfismo tra le catene α e β di HLA-DR di classe II?
- In che modo i peptidi si legano alle molecole MHC di classe I e II?
I geni che codificano per le molecole MHC sono altamente polimorfici, con molti alleli allo stesso locus che presentano una frequenza elevata nella popolazione.
I residui che determinano i polimorfismi tra gli alleli sono localizzati nelle regioni del solco che lega il peptide, sia a livello delle α-eliche, sia a livello del pavimento e nelle zone laterali.
La catena α di HLA-DR di classe II è poco polimorfica, mentre la catena β presenta un polimorfismo più elevato.
Nella classe I, i peptidi si legano tramite l’ancoraggio laterale agli estremi e altri amminoacidi àncora al centro, mentre nella classe II, i residui àncora si trovano più all’interno del peptide e le interazioni sono distribuite lungo il peptide.
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