Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
иммунной системой позвоночных микробы будут проявлять тенденцию к
изменению своих антигенов, чтобы избежать ассоциации с молекулами МНС.
Если какое-нибудь изменение окажется в этом смысле эффективным, новая
форма сможет широко распространиться и вызвать эпидемию или эпизоотию.
При таких обстоятельствах те немногие особи вида-хозяина. у которых
окажется новая молекула МНС, способная связываться с измененным антигеном
микроорганизма, получат большое селективное преимущество Кроме того, у
особей, имеющих два разных аллеля для каждой молекулы МНС (т. е. у
гетерозигот), будет больше шансов противостоять инфекции, чем у особей с
идентичными аллелями в каждом данном локусе МНС. Таким образом, отбор
будет способствовать усилению и поддержанию большого разнообразия молекул
МНС в популяции.
Гипотеза совместного узнавания МНС дала по меньшей мере возможные ответы
на многие вопросы, первоначально возникшие в связи с экспериментами по
трансплантации органов, однако она породила новую проблему: каким образом
весьма небольшое число разных молекул МНС данного животного (менее двух
десятков) может связываться с набором разных пептидов, достаточно широким
для того, чтобы обеспечить ответ Т-клеток практически на любой белковой
антиген? Взаимодействия антигена с антителом и с гликопротеинами МНС
класса I стали понятны в результате рентгеноструктурного анализа этих
молекул. Такие исследования необходимо теперь распространить на
взаимодействие между комплексом МНС-антиген и Т-клеточным рецептором.
Технология рекомбинантных ДНК должна в скором времени обеспечить
достаточные количества Т-клеточных рецепторов в растворимой форме, что
сделает проекты такого рола реальными. В результате работ с
использованием рекомбинантных ДНК уже было показано, что все эти белки -
молекулы МНС, Т-клеточные рецепторы и антитела - имеют давнюю общую
историю.
282
18.6.20. Молекулы, участвующие в иммунном узнавании, принадлежат к
древнему "суперсемейству" [50]
Большинство гликопротеинов, при участии которых в иммунной системе
происходит узнавание одной клетки другой или узнавание антигена, содержит
родственные структурные элементы, и это позволяет предполагать, что
кодирующие их гены имеют общую эволюционную историю. Это "суперсемейство"
Ig включает антитела, Т-клеточные рецепторы, гликопротеины МНС, белки
межклеточной адгезии CD2, CD4 и CD8, некоторые из полипептидных цепей
комплекса CD3. ассоциированного с Т-клеточными рецепторами, и различные
Fc-рецепторы на лимфоцитах и других лейкоцитах. Все эти белки содержат
один или большее число Ig-подобных доменов (гомологичных Ig-единиц).
Пептидная цепь каждого из таких доменов обычно содержит около 100
аминокислот и. как полагают, свернута в характерную структуру, похожую на
"сэндвич" из двух антипараллельных [3-слоев, обычно стабилизированных
консервативной дисульфидной связью (разд. 18.3.4). Многие из этих молекул
представляют собой димеры или олигомеры большей величины, в которых
гомологичные Ig-единицы разных цепей взаимодействуют между собой (рис.
18-60).
Каждая Ig-единица обычно кодируется отдельным экзоном. Кажется вероятным,
что все сверхсемейство генов ведет свое происхождение от гена,
кодирующего одну гомологичную Ig-единицу и сходного с генами, кодирующими
Thy-1 или р2-микроглобулин (см. рис. 18-53). Возможно, что эти белки
участвовали в осуществлении межклеточных взаимодействий. Молекулы,
сходные с Thy-1, были выделены из мозга кальмара, поэтому вполне
вероятно, что соответствующий ген-предшественник возник еще до того, как
позвоночные отделились от своих предков-беспозвоночных около 400 млн. лет
назад. По-видимому, новые члены семейства возникали путем дупликаций
экзонов и генов; аналогичные дупликации могли дать начало и множественным
генным сегментам, кодирующим антитела и Т-клеточные рецепторы.
Поразительная способность к узнаванию делает иммунную систему почти
уникальной среди клеточных систем; более сложной оказывается только
нервная система Обе системы состоят из очень большого числа фенотипически
различающихся клеток, организованных в сложные сети. В пределах такой
сети между отдельными клетками возможны как положительные, так и
отрицательные взаимодействия, причем ответ одной клетки распространяется
в системе и сказывается на многих других клетках. В отличие от сети
нейронов, относительно жестко
Пол НИМ му НС Г п*" 0Лр01#*Н Гпикопоотоим Т "мзочнын
Иммуноглобулин
глобупиноный ММС "nice* I МНС "пасса Ч р#и"п"ор
Fcpmmrop
Обрезу "тел ¦ результате паре
ПОМ^И**ЙРО"*М*П ' CWklll CffMlntQl
Рис. 18-60. Некоторые из мембранных белков, принадлежащих к
иммупоглобулиповому суперсемейству. Гомологичные иммуноглобулиновые и
иммуноглобулинополобные домены выделены цветом; обратите внимание, что
юнцы каждой из петель, образующих такой домен, соединены дасульфидными
связями. Большинство доменов взаимодействует с гомологичными доменами
ассоциированной полипепгидной цепи. Кроме того, некоторые из доменов
