Антитела и антителообразование

216 
быть также отнесены 
белки Бенс-Джонса, 
которые являются фрагментами молекулы Ig (его легкая 
цепь) и синтезируются в избытке при миеломной болезни. 
Строение и функцию антител изучали многие видные ученые: П. Эрлих (1885) предложил 
первую теорию гуморального иммунитета, Э. Беринг и С. Китазато (1887) получили первые 
антитоксические сыворотки к дифтерийному и столбнячному токсинам, А. Безредка (1923) 
разработал метод безопасного введения пациентам лечебных иммунных сывороток. Большая 
заслуга в расшифровке молекулярного строения Ig принадлежит Д. Эдельману и Р. Портеру 
(1959), а разгадка многообразия антител - Ф. Бернету (1953) и С. Тонегаве (1983). 
11.1.2. Молекулярное строение антител 
Иммуноглобулины - это белки сыворотки крови. Они секретируются плазматическими 
клетками в ответ на антиген. Молекулы Ig имеют универсальное строение (рис. 11.1). Они состоят 
из 2 пар полипептидных цепей: двух тяжелых (550-660 аминокислотных остатков, молекулярная 
масса - 50 кД) и двух легких (220 аминокислотных остатков, молекулярная масса - 20-25 кД). 
Обозначают их как H- (от англ. 
heavy 
- тяжелый) и L- (от англ. 
light 
- легкий) цепи. Тяжелые и 
легкие цепи связаны между собой попарно дисульфидными связями (-S-S-). Между тяжелыми 
цепями также есть дисульфидная связь - это так называемый шарнирный участок. Такой тип 
межпептидного соединения позволяет молекуле Ig легко менять свою конформацию в 
зависимости от окружающих условий и состояния. Область шарнирного участка ответственна за 
взаимодействие с первым компонентом комплемента (С1) и его активацию по классическому 
пути. 
Различают структурные варианты легких и тяжелых полипептидных цепей молекулы Ig. 
Легкие цепи бывают 2 типов: κ и λ (каппа и лямбда). Тяжелых цепей известно 5 типов: α, γ, μ, ε и δ 
(альфа, гамма, мю, эпсилон и дельта). Среди многообразия цепей α-типа выделяют α
1
- и α
2
-
подтипы, μ-цепей - μ
1
и μ
2
, γ-цепей - γ
1
-, γ
2
-, γ
3
- и γ
4
-подтипы. 
Рис. 11.1. Схема строения молекулы иммуноглобулина класса G: V - вариабельный домен; 
C - константный домен; S - дисульфидная связь шарнирного участка 
Вторичная структура полипептидных цепей молекулы Ig имеет доменное строение - ее 
отдельные участки свернуты в глобулы (домены), стабилизированные внутренней дисульфидной 
связью. Таких доменов в составе тяжелой цепи Ig бывает 4-5, в легкой - 2. Каждый домен состоит 
примерно из 110 аминокислотных остатков. 

217 
Домены различаются по постоянству аминокислотного состава. Выделяют 
С-домены 
(от 
англ. 
constant 
- постоянный) с относительно постоянной структурой и 
V-домены 
(от англ. 
variable 
- 
изменчивый) с переменной структурой. В составе легкой цепи есть по одному V- и С-домену, а в 
тяжелой - один V- и 3-4 С-домена. Примечательно, что не весь вариабельный домен изменчив по 
своему аминокислотному составу, а лишь его незначительная часть - 
гипервариабельная 
область, 
на долю которой приходится около 25%. 
Вариабельные домены легкой и тяжелой цепей совместно образуют участок, который 
специфически 
связывается 
с 
антигеном, 
- 
антигенсвязывающий 
центр, 
или 
паратоп. 
Гипервариабельные области тяжелой и легкой цепей определяют 
индивидуальные особенности строения антигенсвязывающего центра для каждого клона Ig и 
многообразие их специфичностей. 
Обработка ферментами молекулы Ig приводит к ее гидролизу на определенные фрагменты. 
Так, папаин разрывает молекулу выше шарнирного участка и ведет к образованию трех 
фрагментов (см. рис. 11.1). Два из них способны специфически связываться с антигеном. Они 
состоят из цельной легкой цепи и участка тяжелой (V- и C-домен), и в их структуру входят 
антигенсвязывающие участки. Эти фрагменты получили название 
Fab 
(от англ. - фрагмент, 
связывающийся с антигеном). Третий фрагмент, способный образовывать кристаллы, получил 
название 
Fc 
(от англ. - фрагмент кристаллизующийся). Он ответствен за связывание с 
рецепторами на мембране клеток макроорганизма (Fc-рецепторы) и некоторыми микробными 
суперантигенами (например, белком А стафилококка). Пепсин расщепляет молекулу Ig ниже 
шарнирного участка и ведет к образованию 2 фрагментов: Fc и двух сочлененных 
Fab, 
или F(ab)
2
. 
В структуре молекул Ig обнаруживают дополнительные полипептидные цепи. Так, 
полимерные молекулы IgM, IgA содержат 
J-пептид 
(от англ. 
join 
- соединяю), который 
объединяет отдельные мономеры в единое макромолекулярное образование (см. раздел 11.1.3). 
Молекулы секреторных Ig обладают 
S-пептидом 
(от англ. 
secret 
- 
секрет). Это так 
называемый 
секреторный компонент. 
Его молекулярная масса составляет 71 кД, он является β-
глобулином и предохраняет молекулу Ig в секрете слизистых оболочек от ферментативного 
расщепления. 
Рецепторный 
Ig, 
локализующийся 
на 
цитоплазматической 
мембране 
антителопродуцирующих клеток, имеет дополнительный гидрофобный трансмембранный 
М-
пептид 
(от англ. 
membrane 
- мембрана). Он прочно удерживает молекулу Ig в липидном бислое 
цитоплазматической мембраны и проводит рецепторный сигнал через цитоплазматическую 
мембрану внутрь клетки. J- и M-пептиды присоединяются к молекуле Ig в процессе ее биосинтеза. 
S-пептид является продуктом эпителиальной клетки - он присоединяется к J-пептиду полимерной 
молекулы Ig при ее транслокации через эпителиальную клетку. 

жүктеу/скачать 4,99 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: