Теория и практика иммуноферментного анализа - Егоров А.М.
ISBN 5-06-000644-1
Скачать (прямая ссылка):
Для обозначения тяжелых цепей, относящихся к классам IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, используют соответствующие греческие буквы— у, fi, a, S и е. На основании различий в химическом строении Н-цепей в пределах класса можно выделить подклассы иммуноглобулинов: 4 — для IgG, 2 — для IgA и 2 — для IgM. В молекуле иммуноглобулина любого класса легкие цепи относятся только к одному типу.
§ 5. Первичная структура Н-и L-цепей иммуноглобулинов
При исследовании аминокислотной после* довательности-было обнаружено, что все легкие и тяжелые цепи имеют одну принципиальную структурную особенность: оии состо-
ят из двух частей — вариабельной (V) и константной (С) (рис. 3). Вариабельные части легких цепей сильно отличаются друг от друга у всех исследованных иммуноглобулинов, а константные имеют близкую аминокислотную последовательность в пределах одного класса как легких, так и тяжелых цепей.
Постоянная или константная часть легких цепей (С) для каждого из X* или Я-типов цепей включает 107 а. о. СООН-концевого участка. Исключение составляют различия в нескольких аминокислотных остатках, например в положении 191 и 153 в %-цепях человека или в положениях 190 и 152 в Я-цепях, обусловленные генетическими вариантами.
Cl Vl
... WWAWM L
Сн
С-тще/ая'== " ¦, ^ «'«ощеВая
часть ? Vh
Vl
v/мшша /
С.
L
Рис. 3. Схема расположения константных и вариабельных областей молекулы иммуноглобулина
Оставшаяся последовательность аминокислотных остатков в ЫН2-концевой половине легких цепей образует так называемую вариабельную область (Vl)- Частота замен отдельных аминокислот в вариабельных областях легких цепей иммуноглобулинов зависит от положения аминокислотного остатка в полипептидной цепи и максимальна около аминокислот в положениях 30, 50 и 95. Эти участки, получившие название гипервариабельных, принимают непосредственное участие в связывании антигена и входят в состав антигенсвязывающего центра.
Вариабельная область (Ун) Н-цепей в ЫН2-концевой части несколько длиннее соответствующей области L-цепей и включает 118—124 а. о. Гипервариабельными участками являются четыре аминокислотные последовательности: 31—37, 51—68, 84—91 и
101—110, также непосредственно контактирующие с антигеном в антигенсвязывающем центре. Последовательности аминокислотных остатков вариабельных областей Н-цепей (за исключением гипервариабельных участков) различных иммуноглобулинов по степени гомологии могут быть разделены на три подгруппы, внутри каждой из которых эта величина составляет 80—90%.
Константная область тяжелой цепи приблизительно в три раза (или в четыре, в случае IgM и IgA) длиннее вариабельной.
§ 6. Трехмерная структура иммуноглобулинов
В каждой из легких цепей молекул антител существуют две внутрицепочечные дисульфидные связи, число таких связей в тяжелых цепях различно (4—6). Каждый из внутри-цепочечных дисульфидных мостиков образует петлю из 55—70 а. о.
Рис. 4, Схема расположения внутрицепочечных дисульфидных связей в легких и тяжелых цепях молекулы IgG человека
На рис. 4 приведено схематическое изображение расположения дисульфидных связей вдоль тяжелых и легких цепей IgG человека с указанием среднего числа аминокислотных остатков в составе каждой из петель. По данным рентгеноструктурного анализа, участки пептидных цепей вблизи петли образуют, глобулу, в которую включается примерно 110 а. о. Такие глобулы получили наз*вание доменов. ЫН2-концевые домены тяжелых и легких цепей относятся к вариабельным частям, а СООН-концевые домены — к константным частям. Было установлено, что аминокислотные последовательности константных доменов из тяжелых цепей в пределах одного класса являются весьма сходными между собой.
ЫН2-концевой домен тяжелой цепи обозначают как Ун, а три последующих в константной области тяжелой цепи — как Сн1, Сн2 и СнЗ. а и у-Тяжелые цепи содержат по 3 константных домена, обозначаемых как Са1, Са2, Са3 для IgA и Cvl, Cv2, Ст3 для IgG, а более длинные ц- И е-цепи — по четыре (С„1, С„2, С„3 и С„4 для IgM й Се1, Се2, Се3 и Се4 для IgE).
Рентгеноструктурный анализ, выполненный для нескольких белков — димера Я-цепей, двух димеров F-областей %-цетй, Fab-фрагментов IgG и IgA, а также Fc-фрагментй IgG, позволил
установить пространственное расположение отдельных участков полипептидных цепей и доменов. Домены L- и Н-цепей представляют собой полусферы, соединенные вдоль одной цепи линейными полипептидными отрезками, доступными растворителю и действию протеолитических ферментов (рис. 5). Их основным структурным элементом являются два почти параллельных ft-слоя, один из которых состоит из четырех линейных антипараллельных отрезков цепи, второй — из трех. В состав этих p-слоев входит около 60%
а
Поверхность X
Рис. 5. Схематическое изображение укладки полипептидных цепей V-домеиа (а) и С-домеиа (б) (Edmudson et al„ 1975):
