И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 135
Текст из файла (страница 135)
и лаб. практике иммуноферментные методы анализа, в к-рых также используются И. ф. 77ыл Нммобялвзованвые ферменты Современное еоетоявве н перопектввы, поз рел Н В Березина, т 1-2, М, 1976, Козлов Л В, «Бноорютючмяав чн яял, 1989, т 6, М 8, е 1243-54, Ваедонне в првклаовую звзямолотвю Пммобнлвзованные ферментм, под ред И В Беро»юа, К Мартнвека, М, 1982, Тр еен М, Иммобнлнзованнме ферменты Вводный «уре я првменевве в бнотекнолопзв, М, 1985 и 8 козлы ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (1й), группа близких по хим. природе и св-вам глобулярных белков позвоночных животных и человека, к-рые обычно обладают св-вами антител, т. е. специфич способностью соединяться с антигонам, к-рый стимулирует их образование. И, продуцнруются В-лимфоцитами и находятся либо в своб. виде в крови и нек-рых др жидкостях организма, либо в виде рецепторов на поверхностных мембранах клеток.
Семейство И у высших позвоночных включает в себя песк. классов; у человека их известно пять (О, М, А, Р, Е). Классы И, делятся на подклассы. Молекулы И. симметричны, Они построены из «легких» (ок. 220 аминокислотных остатков) и нтяжелых» (450 — 600 ачшнокислотных остатков) полипептидных цепей (соотв. Б- н Н-цепи), скрепленных дисульфид- НЫМИ СВЯЗЯМИ И НЕКОВатситНЫМИ ВЗаИМОДЕйСтВИЯМИ (СМо напр., на рис.
1 схему строения 1БО). В антителах человека обнаружено два вида легких цепей (х и ).) и пять видов тяжелых цепей (т, р, и, 6 и 8), ОтЛичаюЩихСЯ аМиноКиепотной последовательностью При обозначении И. в ниж. индексах греческих букв цифры показывают, сколько цепей солержится в молекуле. Тяжелые цепи, характерные для каждого нз кдассов и подклассов И, содержат по одному или более олигосахаридному фрагменту. Легкие и тяжелые пептидные цепи каждого класса И. построены из двух осн. областей-вари абел ьн ой (имеет 423 разл.
аминокислотный состав) и постоянной. Вариабсльная область тяжелых цепей кодируется тремя разными сегментами ДНК (Ч, 1 и П), а легких — двумя (Ч, 1). Причем в геноме В-лимфоцитов разл. Ч-сегментов содержится ок 400, 1-сегментов — 4 и (У-сегментов — 12. Сочетание этих сегментов в разл. комбинациях позволяет составить участок ДНК (ген), кодирующий более чем 20000 вариабельных областей.
Эти гены, в свою очередь, претерпевают дополнит. изменения в своих нуклеотидных последовательностях и присоединяются к разл. участкам ДНК, кодирующим настоянные области. В результате этого возникает возможность образования миллионов разных генов, ответственных за синтез антител. Длина вариабельных областей отличается у разных 7 7 Рне 1 Скема етроення вммунотлобулввв 0 1-легкая пень; 2-тякелав пень, 3-твперварявбельныо учаоткн, 4- юарвврная область, 5-оотаток олвтоеазарпла, б-и-концы, 7-Скопцы, Ч в Ч„-енота вариабельные домены легкой в тякелой цепей, Сн1, С„2 в С„З-поетояввые доменм такелой цена, пунктнром обвелеюа Раь- я Ро фрагменты антител из-за вставок и делеций (потери одного из внутр.
участков в сегментах); в среднем она равна у легких цепей 106, а у тяжелых 120 аминокислотным остаткам. Осн. различия между вариабельнымн областями антител разной специфичности сосредоточены в определенных положениях полипептндной цепи-т. наз. гипервариабельных участках; их четыре в тяжелых и три в легких цепях. Эти участки (за нек-рыми исключениями) принимают участие в контакте с антигеном, что и определяет специфичность антител.
Постоянные области цепей И. кодируются одним геном (для каждого класса и подкласса). Молекулы И, связанные с цов-стью лимфопитов, имеют дополнит. гидрофобные «хвосты» на С-концах тяжелых цепей, к-рые встроены в мембраны клеток. Пептидные цепи И. и ряда белков клеточных мембран (антигоны гистосовместимости, рецепторы для антигонов Т-лимфоцитов) по своей первичной структуре сходны между собой, что указывает на общее эволюционное происхождение всех этих белков. Отрезки легких и тяжелых цепей И. примерно в ПО аминокислотных остатков свернуты в относительно независимые компактные глобулы (домены), каждый из к-рых содержит один дисульфнцный мостик; легкие цепи содержат два домена (вариабельный и постоянный), тяжелые — четыре или пять (в зависимости от класса И.), один из к-рых вариабельный. По данным реитгеноструктурного анализа, осн, тип укладки цепи в доменах соответствует антипараллельной (3-структуре (см.
Белки). Посредине тяжелых цепей И. имеется т.наз. шарнирная область с межцепьевыми дисульфидными связями (у 1БО и 1БА между первыми и вторыми доменами; на рис. ! — Между Си! и СВ2), длины к-рых неодинаковы у разных подклассов этих белков. Шарнирная область чувствительна к протеолитич. ферментам. При расщеплении нми (напр., папаином) И.
распадается на два идентичных раЬ-фрагмента и один гс-фрагмент. гаЬ-Фрагмент слагается из четырех доменов. Два из них принадлежат легкой цепи, два других-)ч(-концу тяжелой цепи. РаЬ-Фрагменты сохраняют способность к связыванию с антнгеном. Рс-Фрагмент состоит из четырех ИЛИ ШЕСтв ДОМЕНОВ ДВУХ тджЕгтЫХ ЦЕПЕЙ И ОПРЕДЕЛЯЕТ таКИЕ св-ва И., как связывание им конн геыента, возможность проникать через плаценту, присоединяться к клеткам и фиксироваться в коже. Благодаря высокой подвижности в шарнирной области, РаЬ- и Гс-фрагменты обладают определенной свободой вращения от»»сеятельно друг друга.
Такая гибкость позволяет молекузач И. оптимально присоединяться к антитенам, имеюшич разное пространств. строение. Область. контактнртющая с антигеном (паратоп, или активный, антигенсвязываюший центр), располагается на Х-конце РаЬ-фрагментов; она представляет собой более или менее глубоюю подсеть. стенки к-рой сформированы аминокислотнычи сстаткачи гипервариабельных участков легкой и тяжелой пеней. У антител, связывающих белки и полисдкарязы. в позость может входить до 6-7 остатков аминокислот нзн чоносахаров. У молекул 1ВО, 1ВР, 15В и 1ВА (чолекьза 1ВА построена подобно молекуле 1ВО) 2 актнвньп центра.
у молекул 1йМ вЂ” !О. Комплекс с антигеном образуется в результате некова.тентнььх взазкмод, характер к-рых может варьировать в зависимости от специфичности антитела. Сила связывания с антигеноч ьвеличивается на песк, порядков, если молекула антитела рва~пруст сразу двумя (или более) областями связывания с песк.
детерминантами одной молекулы анти- гена. Каждая чолекула 15О (оси. класса И. у человека) состоит из двух идентичных легких и двух тяжелых цепей (нзуз или Хзук). При расщеплении папанном молекула 15О расйадается на три части — два идентичных РаЬ-фрагмента и один Ес-фрагчент. Антитела 15М((нзузз)» или (Хзрз)»] — эволюционно наиб древние Иб они синтезируются йа первых стадиях их»му иной р-цин Их молекулы состоят из пяти субъединиц (рнс, 2), напоминающих молекулу 15О и соединенных друг с другом дисульфидными связями (такие И. наз, полимерными) Ка.кдая молекула 15М имеет по одной 55) со Рна 2 Уггроптепнск алема строеннк нммуноглобулнна М 1 лег= «ае цепь, 2 теыелаа цепь, 3 еарнабельнал обласгь, 4 настоек.
ные обласгн легкой л тккелоб пелся, 5 1-цепь )щели (мол, м. ок. 15000). к.рая присоединена дисульфндными связями к тяжелььч пеням н участвует в образовании молекулы 1йМ из субъелинип Для 15А [(нзпг) или (7'зпг)„] характерна способность проникать в разл.
секреты слюну, молозиво, слезы, кишечный сок. В состав 1йА кроме 1-пепи входит также еще одна пептидная цепь с мол. м. ок 60000 (т. наз. секреторный компонент), к-рая образуется в зпителиальных клетках н присоединяется к молекуле 18А дисульфиднымн связями. Молекулы минорных классов И вЂ” !8Р (нзбз илн 1252) и !5Е (х,бз или 7»282)-по общей структуре сходйы с Молекулами 15О. Вместе с субъединицами !5М молекулы 15О чаще других И, обнаруживаются на пов-стн В-лимфопитов, где выполняют ф-ции антигенных рецепторов Молекулы 15Е, расположенные на пов-сти тучных н базофильных клеток, также являются рецепторами ддя ангнгснов После присослннения к ннм антигона (аллергена) происходит выбрасывание из этих клеток гистамнна и серо тонина, вызывающих аллергнч р-цию 425 ИММУНОМОДУЛИРУ1ОЩИЕ 217 На иммунизацию организм отвечает синтезом очень неоднородной популяции антител, молекулы к-рых могут силъно отличаться друг от друга по сродству к антигену.
Такая неоднородность объясняется участием в иммунном ответе очень большой популяции В-лимфоцитов, кахгдый из к-рых синтезирует лишь одну разновидность молекул антител. С помощью техники гибридом (гибридные клетки, получаемые слиянием злокачественных и нормальных антителобразующих клеток лимфопитов) удается получить в больших кол-вах однородные моноклональные антитела, к-рые широко используют в качестве высокоспецифич, реагентов для обнаружения, локализации и выделения разл. в-в, а также для диагностики и лечения нек-рых заболеваний. Гомог.
И. накапливаются в больших кол-вах в крови и моче болъных при ряде злокачеств, поражений лимфоцитов (т. наз, миеломные И.). Выделение чистых И. проводитса с помощью ионообменных смол с послед. гель-фильтрацией. Для мн. целей используют препараты миеломных Ио особенно минорных классов. Антитела выделяют с помощью иммуносорбентов-фиксированных на нерастворимых носителях (напр, целшолозе) антигенов. Обнаружение и количеств. определение И.
разных классов проводят иьемунологич. методами с помощью соответствующих антисывороток. Для определения кол-ва антител используют методы преципнтапии (иммунная р-цня осаждения антигена антителом), агглютинации (взаимод. антитела с двумя клетками), нейтрализации бактерий и вирусов и др. Широкое распространение получают радиоиммунные и ферментно-иммунные методы, обладающие исключительно высокой чувствитедьностью и позволяющие определять очень малые кол-ва антител (нли антигенов) в смесях с др. в-вами. Л«м Незлнп Р С, Строспне н бносннтез анткгел, М. 1972, Иммуно. пюбулнны, пол ред Г Лнтмена н Р Гуда, пер с англ, М, 1981, Структура н ункннн ыпнтал, под ред Л Глннна н М Стыоарда, пер с англ, М, 1983, салан Р С, Внологлеескна мембраны, т 4, М, 1987, с 741-65, Иммуно. лонга, пер а англ, т 1, М 1987 РС Нты ИММУНОМОДУЛЙРУЮЩИЕ СРЕДСТВА (иммунотропные ср-ва), влияют на ф-цию иммунной системы и используются для коррекции нарушений иммунитета.