Теория и практика иммуноферментного анализа - Егоров А.М.
ISBN 5-06-000644-1
Скачать (прямая ссылка):
Аргинин Arg H2N\
^С---NH---(СН2)3---
HIT
Гистидин His НС---С---CHjc-
Пронин Pro Vм
н
Н2,
| LC---COOH
¦v-illi
связи между отдельными частями полипептидной цепочки, например дисульфидные, или S—S-связи, возникающие между двумя остатками цистеина.
Некоторые молекулы белков состоят из несвязанных между собой ковалентно отдельных субъединиц. Такая пространственная организация получила название четвертичной структуры белков.
Несмотря на огромное разнообразие антител и их гетерогенность, все они обладают некоторыми общими структурными элементами, обеспечивающими выполнение их основных функций.
По своим антигенным, эффекторным свойствам и структурным особенностям иммуноглобулины подразделяются на пять основных классов: IgM, IgG, IgA, IgD и IgE (Ig обозначает иммуноглобулин).
Общей структурной единицей всех иммуноглобулинов является комплекс из четырех полипептидных цепей — двух идентичных между собой легких цепей с молекулярной массой 23000 каждая (L-Цепи, от английского слова light — легкий) и тяжелый с молекулярной массой по 53000 (Н-цепи, от английского heavy — тяжелый) (рис. 1).
Каждая из лёгких цепей прочно соединена с ЫНг-концевыми участками тяжелых цепей благодаря наличию межцепочечных ди-сульфидных связей и множеству слабых гидрофобных, электростатических и других межатомных взаимодействий. Аналогичные связи существуют и между свободными участками тяжелых цепей. В целом структура такого комплекса напоминает латинскую букву «Y» или «Т» и характерна для иммуноглобулинов классов IgG, IgD и IgE. 1
При действии протеолитического фермента папаина молекула
IgG распадается на три фрагмента, два из которых идентичны и сохраняют способность связывать антигены (так называемые Fab-фрагменты, от английского fragment antigen binding) и третий, способный к кристаллизации (так называемый Fc-фрагмвнт, от английского fragment cristalline). Именно Fc-фрагмент ответствен за эффекторную функцию антител — связывание белка ком-
Рис. 1,. Схематическое изображение строения основного структурного фрагмента молекул иммуноглобулинов
племента Clq, транспорт через мембраны, взаимодействие с мембранными рецепторами и т. д.
Другой протеолитический фермент пепсин "разрывает пептидную связь, расположенную ближе к СООН-концу цепи, от S—S-связи между Н-цепями в Fc-фрагменте. В результате образуются так называемый р?с'-фрагмент, представляющий собой остатки тяжелых цепей, и соединенные дисульфидными связями два FаЪ-фрагмента, обозначаемые как F(аЪ')2-фрагмент. Последний также сохраняет способность к связыванию антигенов.
Антигенсвязывающий центр расположен в МН2-концевых частях Н- и L-цепей. Таким образом, каждая молекула IgG, а также F(ab')2-фрагменты содержат по два антигенсвязывающих центра, а Fab-фрагмент — один.
Необходимым условием для использования антител в имму-ноферментном анализе является сохранение их способности специфически взаимодействовать с соответствующими антигенами.
Поэтому часто используют не целые молекулы антител, а только их фрагменты F(ab')2 или Fab, полностью сохраняющие эту способность. Такой подход позволяет в некоторых случаях устранить неспецифические реакции, обусловленные, в частности,' взаимодействием Fc-фрагментов антител с поверхностями носителей.
Молекулы антител имеют большое число S—S-связей, которые можно разделить на 3 категории: межцепочечные связи, образуемые внутри структурной единицы между Н- и L-цепями и между Н- и Н-цепями, внутрицепочечные S—S-связи, возникающие в пределах одной и той же легкой или тяжелой цепи (обычно 2 в легкой и 4 в тяжелой цепи), и связи между Н-цепями отдельных четырехцепочечных комплексов, обусловливающих образование полимерных молекул — IgM и IgA.
Структура иммуноглобулинов различных классов обусловлена числом и расположением S—S-связей в молекулах, а также коли-чеством четырехцепочечных элементов. На рис. 2 приведено схематическое изображение молекул иммуноглобулинов различных классов.
IgM присутствует в сыворотке в виде пентамера четырехцепочечных комплексов, соединенных S—S-связями между Н-цепями. Некоторое количество IgA сыворотки также присутствует в виде димерной и тетрамерной формы. Полимерные IgA и IgM содержат Небольшую полипептидную цепь с ,МГ=14 000—15000, которая, по-видимому, стабилизирует полимерную структуру. Кроме того, в димерный IgA входит секреторный компонент—большой гликопротеид с Мг=80 ООО.
Легкие цепи иммуноглобулинов бывают только двух типов —X или х. и являются общими для всех пяти классов, в то время как тяжелые цепи обладают структурными, иммунологическими и химическими особенностями, характерными для каждого класса иммуноглобулинов.
