Попов, Демин, Шибанова - Проблема белка. т.2. Пространственное строение белка (947295), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Белок СВ8 обнаружен на поверхности Т-клеток в виде двух форм: дисульфидсвязанных гомодимера аз и гетеродимера аб [266]. Обе формы имеют Х-концевые внеклеточные домены, которые по аминокислотным последовательностям и структурным особенностям подобны вариабельным доменам иммуноглобулина 18-У [291, 292]. Схематически гомодимер аз СВ8 представлен на рис. 1.10 [293]. Внеклеточная область СВ8 включает 162 остатка, из которых 114 образуют Н-концевой иммуноглобулиновый домен, соединенный с трансмемб- 70 сов и и сол и ри с. 1.10. Слепы рецептора С04 и гоыодиыера рецептора суув 1зрз! Казгаый большой круг соот. вететвует иммуноглобулинозому ломану; маленькие светлые «ружки означают потенциальные места О- гвикозилированин, в темные — ри гзюшзнлиров анин с р55и" р55 ~ек рзамз 71 раиным участком цепью из 48 остатков.
Внутриклеточная область состоит из высокополярной аминокислотной последовательности, непосредственно взаимодействующей с тярозинкиназой рбб. Трехмерная структура большей части внеклеточной полнпептидной цепи корецептора человека СО8 протяженностью в 146 остатков (С1)8-146) была установлена Д.
Лихи, Р. Акселем и У. Хендриксоном с разрешением 2,6 А [293). Использованные для определения структуры кристаллы имели необходимые размеры и давали удовлетворительную дифракционную картину только после обработки белкового препарата нейраминидазой, О-глнкозидазой и Ч8-протеиназой. В найденной структуре С08-146 общий характер свертывания полипептядной цепи )ь)-концевого домена оказался идентичным вариабельным доменам иммуноглобулина 18-У.
Его пространственная структура также содержит, как видно нз рисунка, два антипараллельных 8-складчатых листа из пяти и четырех )з-тяжей, соединенных петлями той же топологии. Два домена фрагмента С)з8-146 образуют подобный иммуноглобулину Р„гомодимер с осью симметрии второго порядка. Карты электронной плотности, однако, не позволили идентифицировать геометрию следующего за )ь)- концевым доменом фрагмента 115 — 141. Отсутствие в дифракционной картине соответствующих четких рефлексий свидетельствует о неупорядоченном состоянии этого фрагмента в кристалле.
Совместное рассмотрение ставшего известным пространственного строения домена С08 и установленной ранее П. Бьеркманом и соавт. 1294) кристаллографической структуры белка МНС класса 1 (НЕА-А2) выявило наличие стерической и электростатической дополнительности профилей потенциальных поверхностей обоих полипептндов, н позволило воссоздать их невалентный комплекс и сконструировать соответствующую атомную модель. Двойной комплекс был дополнен еще одним участником — Т-клеточным рецептором (ТСК), поверхность которого, по-видимому, комплементарна остающемуся вакантным пептидсвязывающему желобу молекулы Н[.А-А2 клетки-мишени.
Таким образом, авторы работы [293] пришли к выводу, что в антителоантигенном комплексе двух клеток домен СР8 и ТСК одновременно связаны с одной и той же молекулой МНС-1, а второй домен димера СР8 — с другой молекулой МНС-1. Такая схема взаимодействий рецепторов клетки-киллера с молекулами МНС-1 клетки-мишени согласуется с экспериментальными данными, полученными Р. Солтером и соавт. [295]. Структура внеклеточного фрагмента рецептора СР4, содержащего домены 3 и 4.
Ранее полагали, что пространственное строение молекул рецепторов СР4 и СР8 близко, а поэтому их взаимодействия с молекулами МНС классов 1 и 11 должны оказывать одинаковое воздействие на активацию и развитие Т-лимфоцитов [296]. Однако кристаллографические исследования СР4 [297 — 300] и СР8 [293] показали, что трехмерные структуры этих белков, во всяком случае во внеклеточной области, существенно отличаются друг от друга. Главные различия касаются следующих двух моментов.
Во-первых, Х- концевой 18-Ч-подобный домен СР4 функционирует в мономерном состоянии, а М-концевой домен СР8 образует г„-подобный гомодимер (рис. 1.10). Во-вторых, структура СР4 во внеклеточной области состоит из четырех, в значительной мере автономных доменов, а СР8 — только из одного домена, который соединен с трансмембранной частью рецептора практически ненаблюдаемым в дифракционной картине и, по-видимому, лабильным участком из 48 аминокислотных остатков, Единственная структурная особенность, присущая как СР4, так и СР8, и отсутствующая в иммуноглобулиновых вариабельных доменах, заключается в большей на 6 аминокислотных остатков длине петли СРК2 (рис. 1.11).
Функциональное значение такого локального изменения последовательности остается неясным. Остановимся более подробно на пространственном строении рецептора СР4. Молекула СР4 — трансмембранный гликозилированный белок. Он находится на поверхности Т-лимфоцитов той субпопуляции, которая распознает клетки-мишени с антигенами, ассоциированными с белками МНС класса П [301 — 303]. Цитоплазматическая область СР4 тесно контактирует с тирозинкиназой р56, играющей важную роль в запуске производства Т-клеток (рис. 1.1О).
Молекула СР4 является основным рецептором, взаимодействующим с вирусом иммунодефицита человека (НГЧ-1) [304-307], о чем подробно говорится в следующем разделе. На основе данных анализа аминокислотных последовательностей СР4 и иммуноглобулинов было предсказано, что внеклеточная часть рецептора состоит из четырех доменов, отнесенных к суперсемейству 183Г [304, 308]. Предположение вскоре подтвердилось результатами прямых 72 Р и с. !.11. Ленточная схема трехмерной структуры гомолимера Сова!31 1293] Цифрамн 1, т, 3 и 1', 2! 3' обозначены СРК1-, СОК2- н СОКЗ-подобные петли явух субъеяинмл структурных исследований. Правда, все попытки провести рентгеноструктурный анализ целой внеклеточной части молекулы из 371 остатка не увенчались успехом из-за ее плохой кристаллизации.
Однако удалось получить кристаллы, дающие удовлетворительную картину рентгеновской дифракции, которые образовывались из двух половин этой части последовательности СР4 по отдельности. Каждый из кристаллических образцов включал по два домена — Р1Р2 [298, 299[ и РЗР4 [297, 300]. В кристаллографическом анализе РЗР4 была использована криотехника, которая позволила установить трехмерную структуру с разрешением 2,6 А; при комнатной температуре разрешение составляло 2,8 А. Замораживание кристаллов до -150' сопровождалось! — 2%-ным уменьшением размеров элементарной ячейки без нарушения симметрии пространственной группы .
Среднеквадратичное отклонение атомов Сп аминокислотных остатков при изменении температуры от комнатной до — 150' оказалось равным 0,86 А [0,93 для домена РЗ и 0,57 А для Р4). Трехмерные структуры четырех доменов схематически представлены на рисунке 1.12, Сопоставление показывает, что пространственное строение двухдоменных последовательностей имеет ряд общих черт, причем домен Р! обладает большим сходством с РЗ, а В2 — с В4. Различия в геометрии РЗР4 по сравнению с Р1Р2 заключаются, во-первых, в увеличенном расстоянии у РЗ между]3-складчатыми листами, что, очевидно, связано с отсутствием в этом домене дисульфидной связи, и, во-вторых, в изменении приблизительно Р н с.
1.12. Ленточнаа схема трехмерных структур доменов 0102 (а), 0304 (й) внекле- точкой часта рецентора 004 1297] на 25' взаимной ориентации доменов 03 и В4 относительно ориентации 01 и 02. В модели всей внеклеточной части рецептора СВ4, предложенной Г. Ланге и соавт. (297] на основе известных трехмерных структур 0102 и 0304 и согласующейся с рядом косвенных данных (309, 310), четыре домена образуют стержнеобразную форму длиной около 120 А, что равно приблизительно сумме длин двух фрагментов 0102 (65 А) и РЗВ4 (60 А).
Конформация промежуточного участка из трех остатков (179— 181) осталась экспериментально не установленной. У фрагмента 01В2 эти остатки являются С-концевыми и, обладая в кристалле, повидимому, значительной подвижностью, не проявляются на картах электронной плотности. В предложенной модели СВ4 (0102В304) ]х]-концевые участки доменов 01 и 02 доступны для установления контактов с белками МНС класса П, а некоторые участки поверхностей доменов 03 и 04 имеют возможность взаимодействовать с белками Т-клеточного рецепторного комплекса собственного лимфоцита, впрочем структуры двух компонент пока неизвестны. Структура внтигена НЕА-РК! класса И.
МНС-антигены человека носят название Н1,А (]гшпап ]еп]сосу]е апбйеп), так как впервые были обнаружены на лейкоцитах. Аналогично МНС, антигены комплекса Н1.А делятся на два класса, 1 н П, представляющих собой набор гликопротеинов клеточной поверхности. При трансплантационных реакциях, как уже отмечалось, цитотоксические Т-клетки в основном 74 отвечают на чужеродные гликопротеины класса 1, а Т-хелперы — на ,ужеродные гликопротеины класса11. Молекулы Н1 А класса 11 являются трансмембранными а, р-гетеродимерными белками молекулярной массы 60 кДа. Первоначально они экспрессируются специальными антигенпроизводящими клетками, такими как макрофаги, стволовые клетки н В-лимфоциты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
