WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 28 | 29 || 31 | 32 |   ...   | 88 |

«МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-Е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ В 3 томах 3 Перевод с английского канд. биол. наук В. П. Коржа, канд. биол. наук Н.В. Сониной, ...»

-- [ Страница 30 ] --

Таким образом, константа сродства антитела к антигену равна величине, Рис. 18-22. Сильно упрощенная схема связывания антигенной детерминанты макромолекулы с антиген-связывающими участками двух различных антител - с высоким и с низким сродством к данному антигену. Антигенная детерминанта удерживается в связывающем участке различными слабыми нековалентными взаимодействиями. Обратите внимание на то, что в образование этого участка обычно вносят вклад как легкая, так и Рис. 18-23. Молекулы с множественными антигенными детерминантами. А. Глобулярный белок, имеющий ряд различных антигенных детерминант.

Обратите внимание, что разные области полипептидной цепи могут в свернутой структуре сближаться друг с другом, образуя единую детерминанту на поверхности белка. Б. Полимерная структура с повторяющимися идентичными антигенными детерминантами; такую молекулу обратной концентрации антигена, дающей половину максимального связывания. Обычные значения варьируют в широких пределах - от 5-104 до 1011 л/моль. Константа сродства, при которой молекулу иммуноглобулина перестают рассматривать как антитело к данному антигену, несколько произвольна, однако антитело с Ка ниже 104 вряд ли будет биологически эффективным; кроме того, маловероятно, что В-клетки с рецепторами, имеющими столь слабое сродство к антигену, будут им активироваться.

Сродство антитела отражает силу взаимодействия антигенной детерминанты с отдельным антиген-связывающим участком, каким бы ни было число таких участков. В отличие от этого общая авидность антитела по отношению к мультивалентному антигену (такому, как полимер с повторяющимися субъединицами) характеризует суммарную силу взаимодействия всех связывающих участков антитела, вместе взятых. Когда мультивалентный антиген взаимодействует более чем с одним антиген-связывающим участком антитела, сила связывания резко возрастает: для того чтобы антиген и антитело могли диссоциировать, все их связи друг с другом должны быть разорваны одновременно. Поэтому типичная молекула IgG при вовлечении в реакцию обоих антиген-связывающих участков будет связываться с мультивалентным антигеном по меньшей мере в 1000 раз сильнее, чем в случае, когда вовлечен лишь один участок.

По той же причине, если сродство отдельных антиген-связывающих участков IgG и IgM одинаково, молекула IgM (имеющая 10 таких участков) проявит несравненно большую авидность к мультивалентному антигену, чем молекула IgG (имеющая 2 участка). Различие в авидности, часто 10000-кратное или больше, весьма важно, так как антитела, образующиеся на ранних стадиях иммунного ответа, обычно обладаю:

значительно меньшим сродством к антигену, чем те, которые вырабатываются позже. (Повышение среднего сродства продуцируемых антител с течением времени после иммунизации называется созреванием сродства - см. разд. 18.4.4.) Благодаря своей высокой общей авидности антитела IgM (основной класс Ig, вырабатываемых в начале иммунного ответа) могут эффективно функционировать даже при низком сродстве отдельных связывающих участков.

Молекула антитела представляет собой белок, имеющий форму буквы Y с двумя идентичными антиген-связывающими участками на концах боковых ветвей (Fab-областей) и с участками для связывания с компонентами комплемента и/или различными рецепторами клеточной поверхности на «стебельке» (на Fc-области). Антитела защищают позвоночных от инфекций, инактивируя вирусы или бактериальные токсины и мобилизуя комплемент и различные клетки, которые убивают и поглощают внедрившиеся микроорганизмы.

Каждый клон В-клеток вырабатывает молекулы антител с уникальным антиген-связывающим участком. Вначале молекулы встраиваются в плазматическую мембрану клетки, где они служат рецепторами дм антигена. Когда к таким рецепторам присоединяется антиген, В-клетки активируются (обычно с помощью Т-клеток), начинают размножаться и созревают либо в клетки памяти, либо в активные клетки, выделяющие антитела с таким же антиген-связывающим участком, как и у антител встроенных в мембрану.

Каждая молекула антитела составлена из двух идентичных тяжелых (Н) цепей и двух идентичных легких (L) цепей. Как правило, част как Н~, так и L-цепей образуют антиген-связывающие участки. Существуют пять классов антител (IgA, IgD, IgE, IgG и IgM), имеющие соответственно различные Н-цепи (,,, и µ). Н-цепи образуют также Fcобластъ антитела, от которой зависит, какие другие белки будут связываться с антителом, что в свою очередь определяет биологические свойства данного класса антител. С любым классом Н-цепей могут сочетаться L-цепи любого типа ( или ). Тип L-цепи, по-видимому, не влияет на свойства антител.

18.3. Тонкая структура антител Поскольку антитела существуют в столь огромном числе вариантов, в неиммунизированном организме любой из видов антител будет составлять менее миллионной доли всех молекул Ig, имеющихся в крови. Этот факт поставил иммунохимиков перед чрезвычайно сложной проблемой белковой химии: каким образом можно получить достаточное количество какого-либо антитела для определения его аминокислотной последовательности и трехмерной структуры?

Проблема была решена благодаря специфическому свойству опухолевых клеток, образующихся при множественной миеломе злокачественном заболевании, при котором в костном мозге («миелогенной» ткани) развиваются множественные опухоли. Эти клетки секретируют в кровь большие количества антител одного вида. Такие антитела гомогенны, или моноклональны, поскольку рак обычно начинается с неконтролируемого роста одной-единственной клетки (см. разд. 21.1.2); в данном случае это плазматическая клетка, вырабатывающая антитела.

Антитело, накапливающееся в крови, называют миеломным белком.

Еще с прошлого столетия известно, что моча больных, страдающих этим заболеванием, часто содержит необычные белки, названные белками Бенс-Джонса по имени английского врача, который их впервые описал. Однако только в 1950-х годах выяснилось, что эти белки представляют собой свободные L-цепи иммуноглобулина. Первоначально детальная структура антитела была определена путем изучения миеломных белков из мочи или крови больных или же белков от мышей, у которых были целенаправленно индуцированы аналогичные формы рака. Впоследствии появилась возможность делать В-клетки, секретирующие антитела, бессмертными путем их слияния с клетками миеломы, не секретирующими антитела. Образующиеся гибридомы стали удобным источником моноклональных антител, которые можно получить против любого желаемого антигена в неограниченном количестве (разд. 4.5.4).

18.3.1. L- и Н-цепи состоят из константной и вариабелыюй областей [11, 14] При сравнении аминокислотных последовательностей множества миеломных белков выявилась поразительная особенность, имеющая важный и неожиданный генетический подтекст. N-концевая часть последовательности как L-, так и Н-цепей изменчива, а С-концевая-постоянна.

Например, если сравнить последовательности большого числа различных миеломных -цепей (каждая длиной около 220 аминокислот), то окажется, что С-концевые половины у них одинаковы или различаются лишь незначительно, тогда как N-концевые половины все разные. Таким образом, L-цепи содержат константную область примерно из 110 аминокислот и вариабельную область такой же длины. N-концевая вариабельная область Н-цепей тоже состоит приблизительно из 110 аминокислот, константная же, в зависимости от класса антител, - из 330 или аминокислот (рис. 18-24).

Именно N-концевые части L- и Н-цепей совместно образуют антигенРис. 18-24. Как легкие, так и тяжелые цепи молекул состоят из константной и вариабельной областей. У всех легких цепей данного типа ( или ) вся С-концевая половина имеет одинаковую последовательность аминокислот (иногда с небольшими различиями), тогда как N-концевые половины различны. N-концевые вариабельные области тяжелых и легких цепей сходны по длине (около 110 аминокислотных остатков), тогда как константная область у тяжелых цепей в три-четыре раза (в зависимости от класса антител) длиннее, чем у легких цепей.

связывающий участок, и изменчивость их аминокислотных последовательностей служит структурной основой разнообразия таких участков, В связи с существованием вариабельной и константной областей возникают важные вопросы относительно генетических механизмов образования антител; их мы обсудим позже. Но еще до того как стало возможным прямое изучение этих вопросов, в результате исследования миеломных белков выяснились другие важные черты структуры антител.

18.3.2. Каждая L- и Н-цепь содержит по три гипервариабельные области, которые совместно формируют антигенсвязывающий участок [17] Только часть вариабельной области непосредственно участвует в связывании антигена. Этот вывод вначале был сделан в результате оценки максимальных размеров антиген-связывающего участка. Первые измерения, в которых «молекулярными линейками» служили олигомеры разной величины, были проведены на антителах к декстрану - полимеру D-глюкозы. Когда для того, чтобы подавить связывание декстрана с антителами к нему, использовали дисахариды, трисахариды и олигосахариды большей длины, состоящие из остатков глюкозы, то их действие возрастало по мере удлинения цепи приблизительно до шести мономеров; с олигосахаридами большей длины эффект не увеличивался, Это позволяло предполагать, что наиболее крупные антиген-связывающие участки могут контактировать самое большее с пятью или шестью сахарными остатками антигена. Поэтому казалось крайне маловероятным, что все 220 аминокислот вариабельных областей L- и Н-цепей вносят прямой вклад в построение антиген-связывающего участка.

И действительно, теперь ясно, что связывающий участок антитела формируют всего лишь около 20-30 аминокислотных остатков вариабельной области каждой из цепей. Первым свидетельством в пользу этого явились данные об аминокислотных последовательностях, показавшие, что различия между вариабельными областями как в L-, так и в Н-цепях в основном ограничены тремя небольшими гипервариабельиыми Рис. 18-25. На этой сильно упрощенной схеме показано, как три гипервариабельные области каждой легкой и тяжелой цепи совместно образуют антиген-связывающий участок молекулы антитела. Гипервариабельные области иногда называют областями, определяющими комплементарность.

областями в каждой цепи. Остальные части, известные под названием структурных областей, относительно постоянны. Эти данные позволили предсказать, что антиген-связывающий участок образуют всего лишь 5-10 аминокислот каждой гипервариабельной области (рис. 18-25), и это было впоследствии подтверждено рентгеноструктурным анализом антител (см. ниже).

18.3.3. L- и Н-цепи свернуты в ряд повторяющихся гомологичных доменов [11, 16, 18] Когда к концу 60-х годов была впервые определена полная последовательность аминокислот в одной из Н-цепей, стала очевидной другая важная особенность структуры Ig. Оказалось, что константная область, которая в большинстве Н-цепей примерно в три раза длиннее, чем в Lцепях, состоит из трех гомологичных сегментов, причем каждый из них, длиной около ПО аминокислот, содержит по одной внутрицепочечной дисульфидной связи. Эти три сегмента гомологичны не только друг другу, но также и константной области L-цепей. Единственные вариабельные домены в L- и Н-цепях тоже сходны между собой, а в меньшей степени - и с константными доменами.

Эти данные позволили предсказать, что как L-, так и Н-цепи построены из повторяющихся сегментов, или доменов, каждый из которых сворачивается независимо, образуя компактную функциональную единицу. И действительно (рис. 18-26), L-цепь состоит из одного вариабельного домена (VL) и одного константного (CL), а большинство Н-цепей - из вариабельного домена (VH) и трех константных доменов (CN1, CN2 и CN3).



Pages:     | 1 |   ...   | 28 | 29 || 31 | 32 |   ...   | 88 |
 


Похожие работы:

«СВЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ: МЕТОДЫ Под редакцией А. ЛЕЙСИ Перевод с английского д-ра биол. наук И. А. ВОРОБЬЕВА Москва Мир 1992 Авторы: Брэдбери С. Дж., Эвеннет П. Дж., Хоробин Р. В.„ Имре С. Ф., Лейси А., Мейл В., Ормерод М. Г., Плозм И. С., Самнер А. Т., Вейс Д. Г., Уик Р. А. Световая микроскопия в биологии. Методы: Пер. с англ./Под ред. А. Лейси.—М.: Мир, 1992. — 464 с. Руководство по использованию современных методов световой микроскопии, написанное международным коллективом авторов...»

«В.Т.Калинников К читателям Вестника КОЛЬСКИЙ СЕВЕР: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ А.Н.Виноградов, Кольский региональный научный центр как проводник идей Российской В.Т.Калинников академии наук в сфере промышленного освоения и цивилизации Западного сектора Арктической зоны России Г.П.Лузин Северное измерение России и северное измерение ЕС: перспективы сотрудничества Г.Г.Матишов, С.Л.Дженюк, Развитие гидробиологических исследований в Евро-Арктическом регионе Д.Г.Ишкулов в XIX – XX веках и в перспективе...»

«Ботаника УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Направление подготовки: 050100.62 Естественнонаучное образование Профиль Биология КРАСНОЯРСК 2009 1 УМКД составлен д.б.н. Е.М. Антиповой Обсужден на заседании кафедры биологии и экологии _23__сентября_2009 г. Заведующий кафедрой А.Н. Васильев д.б.н., профессор Одобрено научно-методическим советом специальности Биология _09__октября_2009 г. Председатель НМСС Е.Н. Афанасова 2 Протокол согласования рабочей программы дисциплины Ботаника с другими...»

«ДЕВИЗ СЪЕЗДА - ЗНАНИЯ О ПОЧВЕ - РАЗВИТИЮ СТРАНЫ. Программа VI съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева, Всероссийской научной конференции с международным участием Почвы России: современное состояние, перспективы изучения и использования, Всероссийской молодёжной конференции Знания о почве – развитию страны 13-18 августа 2012 г. Петрозаводск 2012 Программа VI съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева,...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА основного общего образования по природоведению для 5 а, класса на 2013-2014 учебный год Количество часов 68 Учитель Басария С.Ш. Пояснительная записка. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федрального компонента государственных образовательных стандартов начального общего, оснловного общего и среднего (полного) общего образования (приказ Министрства образования РФ №1089 от 05.03.2004 года Об утверждении федерального компонента государственных...»

«The Gifford Lectures 1 9 8 9 - 1 9 9 1 Volume 2 Ian G. Barbour HarperSanFrancisco An Imprint of HarperCoUinsPublisher О Г О С Л О В И Е И Н А У К А Б ИЕН БАРБУР ЭТИКА В ВЕК ТЕХНОЛОГИИ БИБЛЕЙСКО-БОГОСЛОВСКИЙ институт св. лпостолл АНДРЕЯ к в ISBN 5-89647-020-7 Иен Барбур Этика в век технологии Научный редактор: Николай Мусхелишвили Перевод с английского: Александр Киселев Корректор: Тамара Горячева Оформление: Антон Бизяев Верстка: СветланаТочкина.Татьяна Савина Книга издана при поддержке...»

«ОРНИТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЗООПАРКАХ И ПИТОМНИКАХ ВЫПУСК 2 МОСКВА – 2007 ЕВРОАЗИАТСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ ЗООПАРКОВ И АКВАРИУМОВ ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ КОМИТЕТ ПО КУЛЬТУРЕ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ПАРК ОРНИТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЗООПАРКАХ И ПИТОМНИКАХ ВЫПУСК 2 Ornithological Research in Zoological Parks and Aviaries Issue 2 МОСКВА -2007Рюрик Львович Бёме (25.08.1927 – 5.06.2000) УДК [597.6/599:639.1.04]:59.006 Орнитологические исследования в зоопарках и питомниках....»

«Посвящается памяти Владимира Рафаиловича Кабо ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ АРХАИКИ ЛИДЕРСТВО В АРХАИКЕ: УСЛОВИЯ И ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ Санкт-Петербург 2011 Электронная библиотека Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН http://www.kunstkamera.ru/lib/rubrikator/02/978-5-88431-225-8/ © МАЭ РАН УДК 316.46“-” ББК 63.3+60.5 Т33 Утверждено к печати Ученым советом МАЭ РАН Рецензенты: д-р филол. наук Я. В. Васильков, д-р ист. наук А. Ю. Алексеев Теория и методология архаики. Лидерство в...»

«№ Сроки Наименование мероприятий Ответственный п/п исполнения Агентство природных Проведение семинаров-совещаний для ресурсов и экологии субъектов малого и среднего бизнеса по Архангельской 1. вопросам соблюдения природоохранного март-июнь области, ОГУ законодательства в муниципальных Госэкоинспекция по образованиях. Архангельской области Агентство природных ресурсов и экологии Архангельской Проведение торжественного мероприятия области, ФГУ НП 2. посвященному объявлению Дней защиты от март...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.