Лекция 3. Антитела и антигенраспознающие рецепторы.
План лекции.
Молекулярная структура иммуноглобулинов.
Строение активного центра иммуноглобулинов.
Характеристика отдельных классов иммуноглобулинов.
Антитела – это иммуноглобулины, специфически реагирующие с антигенами. Иммуноглобулины являются гликопротеинами, имеющими в своем составе центры специфического связывания антигена. Связывание является нековалентным и основано на принципе комплементарности.
Молекулярная структура иммуноглобулинов. Иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками, представляющими собой конечную стадию созревания В-лимфоцитов. Существуют растворимые формы иммуноглобулинов, которые и называют антителами, и мембранные формы иммуноглобулинов, составляющие основу В-клеточных рецепторов на поверхности В-лимфоцитов.
Любая молекула иммуноглобулина построена из двух типов цепей - тяжелой (Н - цепи) и легкой (L - цепи). Так называемый «мономерный» иммуноглобулин состоит из двух Н-цепей и двух L-цепей, соединенных дисульфидными связями. Разные цепи содержат от 2 до 5 доменов.
Домены иммуноглобулинов:
Состоят примерно из 11О аминокислотных остатков;
Имеют сходную пространственную организацию;
Образуют компактные, относительно изолированные структуры, скрепленные дисульфидной связью;
Обладают автономными функциями.
У млекопитающих имеется пять классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.
Классы иммуноглобулинов отличаются строением тяжелых цепей. Каждая молекула иммуноглобулина содержит не менее двух идентичных Н-цепей. Тяжелые цепи иммуноглобулинов разных классов состоят из четырех или пяти доменов и обозначаются буквами греческого алфавита соответственно латинской аббревиатуре класса:
IgG – γцепи, IgM -μ-цепи, IgA - α-цепи, IgE – έ-цепи, IgD - δ- цепи.
Иммуноглобулины человека классов IgG и IgA подразделяют на подклассы в соответствии с особенностями строения тяжелой цепи. Среди иммуноглобулинов человека класса IgG различают четыре подкласса: IgGl, IgG2, IgGЗ, IgG4. Среди иммуноглобулинов класса IgA различают два подкласса: IgA 1 и IgA2. Таким образом, у иммуноглобулинов человека существует девять разновидностей тяжелых цепей, определяющих принадлежность иммуноглобулинов к разным классам и подклассам.
Принадлежность антитела к конкретному классу и подклассу называют изотипом. Изотип обозначается по типу тяжелой цепи. Например, антитела класаа IgGl принадлежат к γ 1изотипу.
Легкие цепи у всех изотипов иммуноглобулинов представлены æ-или λ-цепями В составе молекулы иммуноглобулина всегда находится цепи одного типа Легкие цепи построены из двух доменов. Легкие и тяжелые цепи иммуноглобулинов гликозилированы
В их составе обязательно находится два вида доменов - вариабельный (V - variable) и константный (С-coпstaпt). Иммуноглобулины, продуцируемые разными клонами плазматических клеток, имеют разные по аминокислотной последовательности вариабельные домены. Константные домены сходны или очень близки для каждого изотипа иммуноглобулина. В пределах одного изотипа известны также аллотипические варианты, или аллотипы, иммуноглобулинов. Они различаются по 1-2 аминокислотам, характерны для отдельных представителей видов и отражают внутривидовой полиморфизм генов, кодирующих константные домены цепей иммуноглобулинов. Аллотипы кодируются аллельными генами.
Вариабельные домены являются N-концевыми. В составе легкой цепи N-концевой домен является вариабельным (VL), С-концевой домен - константным (CL). Тяжелые цепи имеют один вариабельный (N-концевой) домен (Vн) и несколько константных доменов. В составе тяжелой цепи иммуноглобулинов классов IgG, IgA, IgD имеется три константных домена. Иммуноглобулины классов IgM и IgE содержат четыре константных домена. Антитела связывают антиген с помощью активного центра. В формировании активного центра участвуют вариабельные домены тяжелой и легкой цепей. Активный центр связывается с эпитопом антигена (антигенной детерминантой). Константные домены обеспечивают так называемые эффекторные свойства антител (связывание с белками системы комплемента, лейкоцитами и др.).
Обработка иммуноглобулинов протеолитическuми ферментами приводит к образованию фрагментов молекул, обладающих отдельными свойствами антител. При действии сериновой протеиназы папаина молекулы иммуноглобулинов расщепляются с образованием двух Fab-фрагментов и одного Fс-фрагмента. В состав первого фрагмента входит вся легкая цепь и первые два домена тяжелой цепи (VH и Сн). Fс-фрагмент включает ocтaльныe С-домены двух тяжелых цепей. Каждый Fab-фрагмент обладает способностью связывать антиген. Пепсин расщепляет молекулу иммyноглобулина с образованием F(аЬ')2 фрагмента и Fс'-фрагмента. При расщеплении сохраняются дисульфидные связи, связывающие два Fab '-фрагмента. Вследствие этого в составе сохраняется два активных центра антитела. Пепсиновый Fс'-фрагмент короче папаинового Fс-фрагмента.
Достарыңызбен бөлісу: |
