Struttura delle molecole MHC

Tutte le molecole MHC hanno in comune alcune caratteristiche strutturali che sono essenziali per la presentazione dei peptidi e il riconoscimento dell'antigene da parte dei linfociti T:
Ciascuna molecola MHC è formata da una tasca, o piega, extracellulare per legare i peptidi, seguita da una coppia di domini Ig ancorati alla cellula da domini transmembrana e citoplasmatici. Le molecole di classe I cono composte da una catena polipeptidica codificata nell'MHC e da una seconda catena codificata al di fuori di questa regione; al contrario, le molecole di classe II sono formate da due catene polipeptiche entrambe codificate nell'MHC
I residui amminoacidici polimorfi delle molecole MHC sono localizzati all'interno e in posizione adiacente alla tasca per il legame del peptide. Questa tasca è formata dal ripiegamento delle porzioni amminoterminali ed è composta da doppie α-eliche appoggiate su un pavimento costituito da un foglietto β di otto filamenti. I residui polimorfi, che sono gli amminoacidi che variano tra i differenti alleli MHC, sono localizzati all'interno e in prossimità di questa tasca. Questa parte della molecola lega i peptidi per presentarli ai linfociti T.
I domini non polimorfi a tipo Ig delle molecole MHC contengono siti di legame per i recettori CD4 e CD8 espressi dai linfociti T. Il CD4 si lega selettivamente alle molecole MHC di classe II e il CD8 a quelle di classe I.
MOLECOLE MHC DI CLASSE I
Le molecole di classe I sono formate da due catene polipeptidiche legate non covalentemente: una catena α codificata nell'MHC (o catena pesante) di 44-47 kD e una subunità non codificata dall'MHC di 12 kD chiamata β2-microglobulina. Ciascuna catena α è orientata in modo tale per cui circa tre quarti del polipeptide si estendono nel mezzo extracellulare, un breve segmento idrofobico attraversa la membrana cellulare e il terminale carbossilico è localizzato all'interno della cellula. I segmenti amminoterminali (N-terminali) α1 e α2 (in cui sono confinati i residui polimorfi che contribuiscono alla variabilità dei diversi alleli di classe I) della catena α, contribuiscono a formare una piattaforma costituita da un foglietto β di filamenti antiparalleli, che sostengono due nastri paralleli di α-elica. Questo insieme costituisce la tasca capace di legare i peptidi di 8-11 amminoacidi in una conformazione flessibile ed estesa; le estremità della tasca sono chiuse in modo tale che non vi possano alloggiare peptidi più grandi. Il segmento α3, invece, della catena α è collocato in un dominio Ig in cui la sequenza amminoacidica viene conservata in tutte le molecole di classe I. Tale segmento contiene un ansa che serve come sito di legame per il CD8. Quindi, possiamo dire che la molecola MHC di classe I completamente assemblata è un eterodimero composto da una catena α, una β2-microglobulina e un peptide antigenico legato; l'espressione stabile delle molecole di classe I sulla superficie cellulare richiede la presenza di tutte e tre le componenti. La maggior parte degli individui è eterozigote per i geni MHC ed esprime in ciascuna cellula sei differenti molecole MHC di classe I che contengono catene α derivate dai due alleli dei geni HLA-A, HLA-B e HLA-C ereditati dai genitori.
MOLECOLE MHC DI CLASSE II
Le molecole MHC di classe II cono composte da due catene polipeptidiche associate in modo non covalente, una catena α e una catena β. Diversamente dalle molecole di classe I, i geni che codificano per entrambi le catene sono polimorfi. I segmenti amminoterminali α1 e β1 delle catene di classe II contribuiscono a formare la tasca per il legame del peptide. Le estremità della tasca sono aperte i modo tale che possano alloggiare peptidi di 30 residui o più. I segmenti α2 e β2 delle molecole di classe II, come il segmento α3 e la β2-microglobulina nell'MHC di classe I, sono ripiegati in domini Ig che non variano tra i diversi alleli. Un ansa del segmento β2 delle molecole di classe II fa da sito di legame per il CD4. Quindi, la molecola di classe II completamente assemblata è un eterodimero composto da una catena α, una catena β e un  peptide antigenico legato; l'espressione stabile delle molecole di classe II richiede la presenza di tutte e tre le componenti dell'eterodimero. L'uomo eredita da ogni genitore un gene DPB1 e un gene DPA1, ognuno dei quali codifica rispettivamente le catene β e α della molecola HLA-DP; un gene DQA1 e uno DQB1; e un gene DRA1, uno DRB1 e separatamente il gene DRB duplicato, che può codificare gli alleli DRB3, 4 o 5. Così ogni individuo eterozigote eredita 6 o 8 alleli per l'MHC di classe II, 3 o 4 da ogni genitore.