Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 503
Текст из файла (страница 503)
Многие зффекторные клетки покидают узел, зкспрессируя новые рецепторы хемокинов, которые помогают им перемещаться к новым целям: Т клеткам — к участкам заражения, а В клеткам — в костный мозг. ЗВКЛЮЧЮНИВ Реакции врождегтггого ичмупитета запускаются в участказг заражения патоген-ассоциированными молекулярными патпгернами (ра()годетг-аззос(а1ег( пго(еси(аг рагг'.егпт, РАМР), которые опознаются питтери распознаюи(ими 25.2. В-клетки и антитела 2381 рецепторами, продуцируемыми клегпками системы врожденного ичмунитета. Кроме непосредспиенной борьбы с инфекцией, реакции врожденного иммунитета помогают активировать реакции приобретенного иммунитета в периферических лимфоидных органах.
В отличие от реакций врожденного иммунитета, реакции приобретенного иммунитета обладают иммунологической памятью и таким образом обеспечивают направленную и длительную защиту против определенного патогена, который их вызвал. Система приобретенного иммунитета включает в себя многие миллионы клонов личфоцитов, причем клеткам каждого клона присущ общий для них уникальный рецептор клеточной поверхнос пи, которыи позволяе и им связывать специфичный антиген.
Однако связывания антигена этими рецетпорами обычно недостаточно для стимуляции лимфоцита к пролиферации и дифференцировке в эффекторную клетку, которая может по.ночь уничтожить патоген. Необходимы также мембраносвязанные костимулирующие сигна ы и разнообразные секретируемые сигналы (цитокины), предоставляемые иными специализированными клетками, находящимися в периферическом лимфоидном органе. Для В-клеток такие сигналы посылаются Т-хелперами, в то время как для Т-клеток их обычно подают дендритные клетки. Эффекторные В-клетки вырабатывают антитела, которые могут действовать дистанционно, помогая обезвреживать внеклеточные патогены и их токсины. Эффекпгорные Т-клетки, в отличие от них, действуют на локальном уровне — или убивают зараженные клетки хозяина, или помогают другим клеткам уничтожить патоген.
Одно иэ проявлений приобретенного иммунного ответа заключается в том, что некоторые лимфоциты делятся и дифференцируются в клетки памяти, которые при следующем вторжении этого же патогена способны реагировать быстрее и эффективнее. И В- и Т-клетки непрерывно циркулируют по периферическим лимфоидным органам через кровь и лимфу. Только тогда, когда в хаком-нибудь периферическом лимфоидным органе они встречают специфичный им чужеродный антиген, они прекращают мигрировать, делятся и дифференцируются в эффекгпорные клетки или в клетки памяти. Лимфоциты, способные реагировать на аутоантигеньк либо изменяют свои рецепторы, либо же уничтожаются, инактивируются или подавляются регуляторными Т-клетхами, тах что система приобретенного иммунитета обычно избегает атаковать молекулы и клетки хозяина.
25.2. В-клетки и антитела Позвоночные животные неизбежно умирают от инфекции, если не способны выработать антитела. Антитела зашишают нас от инфекции, связываясь с вирусами и микробными токсинами, тем самым инактивируя их (см. рис. 25.2). Когда антитела связываются со вторгшимися патогенами, они также привлекают некоторые из компонентов системы врожденного иммунитета, включая разные типы лейкоцитов и компоненты системы комплемента (мы обсуждали их в главе 24). В результате активированные лейкоциты и компоненты системы комплемента совместно атакуют захватчиков. Будучи синтезируемыми исключительно В-клетками, антитела вырабатываются в миллиардах форм, каждая со своей аминокислотной последовательностью.
Обобщенно называемые иммуноглобулинами (в сокращении 1д), они являются одними Рис. 25.1В. Схематическое изображение молекулы антитела. Следует участок связывания иметь в виду, что два участка связывания антигена идентичны друг дру~у. в) в) з„' в .„Три и болев идвнтичньгв ~ж р детерминанте ' ' кВ> кити>я)в)ьш двтв)язийшчть> г) три и бшшв раз>ичиыв ~:;.:~~.вин(%нные Рис. 25.19.
Взаимодейсшия типа внтитело-внтиген. Поскольку антитела имеют два идентичных участка связывания антигена, они могут образовывать с антигенами перекрестные связи. Тип образуемых комплексов вида антитело-антиген зависит от числа знтигенных детерминант на антигене. о-в) Анти- тело одного вида (моноклональное антитело) показано в связке с антигенами, содержащими одну, две или три копии антигенной детерминанты одного типа. Антигены с двумя идентичными знтигенными детерминантами могут образовывать с такими антителами маленькие циклические комплексы или линейные цепи, в то время как антигены с тремя и более идентичными антиген ными детерминантами могут образовывать большие трехмерные сети, которые легко выпадают из раствора в осадок.
г) В бал ьшинстве своем анти гены имеют несколько разных анти генных детерминант (см. рис. 25.29, о), и разные антитела, которые распознают разные детерминанты, могут совместно участвовать в сшивании анти гена в большие трехмерные сети. 25.2.2.
') >лпв>иное Вмтитеио взкзеет див идентичных сВЙтв связь>В Внии Вмтв>гнив Простейшие антитела представляют собой т' образные молекулы с двумя идентичными участками связывания стовая антигена — по одному на концах обоих плеч >' образной структуры (рис.
25. (8). Ввиду наличия двух участков свя зывания антигена их называя>т дыухааленп>ными. Если при этом антиген имеет три и Гюлее антигенные детерми. ванты, то молекулы двухвале>гг>гых антител могут образовать с ним перекрестные связи и получ»тся обширная сеть (рис. 25.И), которук> макрофаги могут легко фагоцитировать и подвергнуть деградации. Эффективность связывания агни>сна и образования перекрестных связей значительно возрастает благодаря имеющейся у большинства антител гибкой шарнирной области, за счет которой расстояние между двумя связывак>шими антиген участками может изменяться (рпс. 25.20).
2йИ': Часть $. Хлестки в контексте ихсоаокулйойти Рис. 25.20. Шарнирная область молекулы антитела. Благодаря своей гибкопи шарнирная облвпь улучшает зффеятивн ость связывания анти гене и образования перекрестных антиген связей. внтигенная детерминанта Защитное действие антител обусловлено не гг!хгсто их способностью связывать антиген с образованием перекрестно связанных сетей. Хвостовая область У образной молекулы оно средует многие другие функции антител. Как мы увидим чуть позже, антитела с одинаковыми участками связывания антигена могут иметь разные хвостовые области. Тип хвостовой области определяет характерные функциональ ные свойства антитела, такие, например, как способность активировать систему комнлемен та, связываться с фагоцитирующими клетками или, положим, пересекать нлацентарный барьер и переходить от матери к плоду. шарнирная область молекулы антитела 25.2.3. йдолекула аититела состоит иа тяжелых и легких цепей Основная структурная единица молекулы антитела состоит из четырех поли нентидных цепей: двух идентичных легких (Е) цепей (каждая из которых содержит около 220 аминокислот) и двух идентичных тяжельгх (Н) цепей (каждая из которых обычно содержит примерно но 440 аминокислот).
Эти четыре цепи связаны воеди но сочетанием нековалентных и ковалентных (дисульфидных) связей. Молекула состоит из двух идентичных половин, обе с одним и тем же участком связывания антигена. Обычно легкие и тяжелые цени совместно формируют связывающую антиген поверхность (рис. 25.21). 25.2.4. Существует пять классов тяжелых цепей антител с присуьциьти иав характериьгави биологическияяи саойстаавяи У млекопитающих есть пять классов антител: 1яА, 1й1), !ХЕ, 1яО и 1йМ; каждому из них присущ свой собственный класс тяжелых цепей: а, б, в, у и р соответственно.
Молекулы атггител 1йА содержат а цепи, молекулы антител 1йО— у цепи и так далее. Кроме того, существует ряд подклассов иммуноглобулинов 1йО и 1ХА; например, выделяют четыре подкласса иммуноглобулинов 1ХО человека (1дО1, 1яО2, 1яОЗ и!яО4), состоящих, соответственно, из тяжелых цепей уо уз, уз и у . Различные тяжелые цепи придают шарнирной и хвостовой областям антител разные конформации, так что каждый класс (и подкласс) иммуноглобулинов обладает своими характерными свойствами.