БИОХИМИЯ - Л. Страйер - 1984

ТОМ 3

ЧАСТЬ V. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

ГЛАВА 33. ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Заключение

Антитело - это белок, который синтезируется в организме животного в ответ на проникновение чужеродного макромолекулярного соединения (называемого антигеном или иммуногеном) и который обладает высоким сродством к нему. Небольшие чужеродные молекулы (гаптены) вызывают образование специфических антител только в том случае, если такие гаптены присоединены к макромолекулам. Синтез антител определяется действием отбора, а не инструкции. Антиген связывается на поверхности тех лимфоцитов, которые исходно синтезируют антитела, специфичные к данному антигену. Присоединение антигена к рецептору на поверхности клетки запускает процесс клеточного деления и синтез больших количеств специфического антитела. Антитела против специфической детерминанты обычно гетерогенны, поскольку они продуцируются разными клетками. Антитела, вырабатываемые одной клеткой или одним клоном клеток, гомогенны. В сыворотке имеется пять классов антител, причем основной класс - это иммуноглобулины D. После введения антигена первыми появляются в сыворотке антитела, принадлежащие к классу иммуноглобулинов М. Иммуноглобулины А - это класс антител, секретируемых с продуктами внешней секреции. Роль иммуноглобулинов D и Е пока еще не установлена.

Антитела состоят из легких (Ц и тяжелых (Н) цепей. Иммуноглобулин G, имеющий субъединичную структуру L₂H₂, содержит два участка связывания антигена. При ферментативном расщеплении иммуноглобулина G образуются два F_ab-фрагмента, которые связывают антиген, но не дают с ним осадка, а также один F_с-фрагмент, обладающий функцией эффектора (в частности, связывает комплемент). Сравнение последовательностей аминокислот в миеломных иммуноглобулинах показало, что L- и Н-цепи состоят из вариабельной (V) области (N- концевая последовательность, обычно из 108 остатков) и константной (С) области. Участки связывания антигена сформированы из остатков аминокислот, принадлежащих гипервариабельным участкам вариабельных областей как L-, так и Н-цепей. Молекулы антител свертываются в компактные домены, содержащие примерно по 108 аминокислотных остатков в виде гомологичных последовательностей. Полагают, что домены константной области, выполняющие эффекторные функции, возникли в процессе эволюции путем удвоения и последующего расхождения гена, кодирующего антигенсвязывающий (вариабельный) домен.

Вариабельная и константная области кодируются разными генами, соединяющимися в процессе дифференцировки клеток. Имеется несколько сотен генов вариабельных участков L- и Н-цепей. Полный ген вариабельного участка легкой цепи образуется путем рекомбинации неполного гена V и одного из нескольких генов J, кодирующих последний гипервариабельный участок. Расположенная тандемно группа генов J локализована рядом с геном С. Первичный продукт транскрипции содержит вставочные последовательности. Эти вставочные последовательности удаляются, и в результате образуется мРНК, кодирующая вариабельные и константные области иммуноглобулина, а также N-концевую гидрофобную сигнальную последовательность, которая в последующем отщепляется от новосинтезированной полипептидной цепи. Синтез тяжелой μ-цепи IgM кодируется полным геном, также образовавшимся в результате сращивания генов V и J. Тяжелые цепи иммуноглобулинов других классов (в частности IgG) синтезируются после транслокации полного гена V_H к другому гену С (Сγ). Этот перескок генов называется С_н-переключением. Разнообразие легких х- цепей, а также тяжелых цепей обусловлено соматической рекомбинацией довольно большого числа гаметных генов (т.е. генов клеток зародышевого пути) вариабельных областей и участков соединения. Степень разнообразия возрастает также в результате соединения генов в различных рамках. Разнообразие легких цепей обусловлено, по-видимому, соматическими мутациями. Сочетание нескольких тысяч видов L-цепей с таким же количеством видов Н-цепей обеспечивает то огромное число различных антител, которое синтезируется в организме животного.