АНТИТЕЛА

Антитела - белки, способные к специфическому связыванию с антигенными детерминантами (эпитопами) антигенов. Антитела относятся к белкам семейства у-глобулинов (иммуноглобулинов).

Строение и функции иммуноглобулинов

Антитела (иммуноглобулины, lg) по своей химической структуре относятся к гликопротеинам, высокомолекулярным соединениям, состоящим из последовательности /.-аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Кроме аминокислот в структуру иммуноглобулинов входят олигосахариды.

По пространственной структуре антитела представляют собой семейство Y-образных гликопротеинов, у которых обе вершины могут связывать антиген.

Некоторые иммуноглобулиновые молекулы находятся в виде мембранных белков па поверхности В-лимфоцитов и функционируют как антигенспецифичные рецепторы. Другие антитела присутствуют как свободные молекулы в плазме крови и тканевой жидкости.

Синтез антител осуществляют В-клетки после контакта с антигеном и созревания В-клсток в плазматические клетки.

Определение структуры иммуноглобулинов - важнейшее достижение иммунохимии. В 1958 г. профессор Оксфордского университета Родней Портер расшифровал структуру lg, а в 1959 г. Джеральд Эдельман установил их аминокислотную последовательность. За эти исследования Р. Портеру и Д. Эдельману в 1972 году присуждена Нобелевская премия.

У большинства высших млекопитающих и человека обнаружено пять классов иммуноглобулинов - IgG, IgA, IgM, IgD и IgE, которые различаются по размерам молекул, заряду, аминокислотному составу и содержанию углеводов. Несмотря на видимое разнообразие, все мономеры иммуноглобулинов разных классов имеют универсальное строение и состоят из двух одинаковых тяжелых (//-цепей, от англ, heavy, мол. массой 50 77 кДа) цепей и двух одинаковых легких (/-цепей, от англ, light, мол. массой 25 кДа) цепей, удерживаемых вместе дисульфидными (-S-S-) связями (рис. 9). Между N-концами Н- и /-цепей в углублении расположен активный центр - центр связывания антитела с ант игеном. Активный центр называется «парагон». IgG имеет два активных центра, т. е. он двухвалентен.

вариабельный домен

антиген-связывающий участок у

легкие цепи (212 аминокислот)

----s

шарнирный участок

дисульфидный

тяжелые цепи (450 аминокислот)

мостик

С-конец

олигосахарид

Рис. 9. Строение основного структурного фрагмента молекул иммуноглобулинов

Под действием фермента папаина иммуноглобулин может быть расщеплен на три фрагмента: два из них одинаковые (молекулярная масса 45 кДа), сохраняют способность связывать антиген и названы Fab-фрагменты (фрагмент антигенсвязывающий), третий фрагмент с молекулярной массой 50 кДа не обладает такой способностью (Fc-фрагмент). Пепсин расщепляет молекулу антитела по-другому. При этом образуются двухвалентный ^а//)2-фрагмент с молекулярной массой более 90 кДа и несколько осколков Fc-фрагмента, из которых наиболее крупный назван pFc -фрагментом (рис. 10).

Как у Н-, так и у А-цепей выделяют две области: постоянную (константную) С-область и вариабельную (/-область). По различиям первичной структуры легкие цепи делятся на два типа: Айк, тяжелые цепи на 5 типов: у, ц, а, в и 8. Тип Н-цепи определяет принадлежность иммуноглобулина к определенному классу.

Схема расщепления Ig

Рис. 10. Схема расщепления Ig

Н- и /,-цепи образуют в молекуле иммуноглобулинов ряд глобулярных структур - доменов, которые удерживаются за счет дисульфидных связей. Активные центры образованы первыми доменами /-областей тяжелой и легкой цепи.

Активный центр имеет определенную пространственную конфигурацию, распределение положительных и отрицательных зарядов, гидрофобных и гидрофильных остатков аминокислот на своей поверхности. От этого зависит его способность специфически связываться с конкретным эпитопом, имеющим комплементарную структуру. Взаимодействие антигенной детерминанты с активным центром идет по принципу «ключ - замок». Антигенная детерминанта удерживается в активном центре за счет всех типов нековалентных связей (водородные связи, гидрофобные взаимодействия, электростатическое взаимодействие, ван-дер-ваальсовы силы). Суммарная энергия связей определяется понятием «аффинность». Чем больше суммарная энергия, тем больше аффинность, т. е. аффинность - это мера сродства активного центра антигенной детерминанте.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >