Исследование биологических макромолекул электрофокусированием иммуноэлектрофорезом и радиоизотопными методами - Остерман Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 22. Общая конфигурация молекулы igG при исследовании в электронном микроскопе
Размеры указаны в нанометрах; обозначения — в тексте
Рис. 23, Схема расположения ком-понентов структуры IgGl человека
Обозначения — в тексте; стрелками показаны места атаки протеолнтиче-ских ферментов {1 — папаина* 2 — пепсина)
Рис. 24. Расположение дисулъфид-кых мостиков (пунктир), связывающих полипептидные нити четырех типов IgG человека
N 220 i 1
«I I
N131
тпу
i it
¦ и | ч I (•МИ
lillll I
“ГГ
I I
-UL.
IgBi
IgCZ
IgG4
1дС5
имеется определенная свобода их взаимного перемещения, что отмечено ломаными линиями, обозначающими фактически находящиеся здесь гибкие отрезки полипептидных цепей. В связи с этим область сочленения участков молекулы иногда называют областью «шарнира».
Первичные структуры многих иммуноглобулинов разных типов и происхождения полностью расшифрованы. Они оказались удивительно похожими друг на друга. Из рис. 23 можно видеть, что три компактных участка IgGl человека, наблюдаемые под электронным микроскопом, представляют собой двунитевые структуры. Полипептидные цепи в них связаны между собой силами гидрофобного взаимодействия, водородными связями и обозначенными на схеме дисульфидными мостиками. Такие же мостики выделяют внутри самих полипептидных цепей несколько областей, изображенных в виде петель. В состав молекулы IgG входят четыре полипептидные цепи. Две из них идут по всей длине молекулы, точнее вдоль ее «стержня» (Fc) и одного из разветвлений (Fab). Их называют «тяжелые», или «Н-цепи» (от англ. «heavy»). На участке FQ они объединены между собой в компактную двухнитевую структуру. В разветвлениях каждая
тяжелая цепь образует комплекс с еще одной, примерно вдвое более короткой и «легкой» L-цепью (от англ. «light»). Эти два комплекса обозначают «Fab». Индекс «аЬ» расшифровывается как «antigen binding» — на концах комплексов расположены области связывания антигенов. Фрагменты Fe после их отделения сравнительно нетрудно кристаллизовать; это обстоятельство и отмечено индексом «с» («cristalline»).
Участки Fab и Fe связаны между собой однонитевыми фрагментами тяжелых цепей, что, как отмечалось, обеспечивает определенную свободу взаимных перемещений этих участков.
Каждая из областей, изображенных в виде петель, содержит около 110 аминокислот. Указанные на рис. 23 обозначения этих петель легко понять, если учесть, что только ближние к NH2-концам молекулы петли (как в тяжелой, так и в легкой цепи) ва-риабильны по своему аминокислотному составу. Последовательности аминокислот полипептидов, образующих все остальные петли, неизменны для всех молекул иммуноглобулинов данного типа. Это и отмечено обозначениями V («variable») и С («constant»)— вариабильная и неизменная области. Дополнительные индексы Н и L при этих обозначениях указывают на принадлежность соответствующей петли к тяжелой или легкой цепи. При этом две тяжелые и две легкие цепи в каждой молекуле иммуноглобулина попарно идентичны. Каждая легкая цепь содержит одну вариабильную и одну неизменную области, а каждая тяжелая — одну вариабильную и три неизменные области, не тождественные друг другу и потому обозначенные дополнительными индексами 1, 2 и 3.
Легкие цепи бывают только двух типов, обозначаемых х и Я.. Известно четыре различных типа тяжелых цепей IgG человека — Yi> V2> Y* и 7‘- Соответственно различают и четыре варианта иммуноглобулинов (от IgGl до IgG4). Каждый из вариантов может быть построен двояко — с участием легких цепей к или Я. Четыре варианта IgG человека различаются между собой и по числу дисульфидных мостиков, связывающих тяжелые цепи, и по местам присоединения дисульфидными мостиками легких цепей к тяжелым, как это показано на рис. 24, где для упрощения петли, входящие в состав полипептидных цепей, не показаны. На рисунке молекула IgG3 изображена длиннее остальных. Действительно, она несколько крупнее: ее молекулярная масса равна 170000, в то время как для каждого из трех остальных IgG человека она составляет около 146 000. Кроме того, на участке F0 тяжелые нити имеют по три петли вместо двух. Нормальное соотношение содержания четырех IgG в крови человека может быть представлено пропорцией 66:33:7:4 (от IgGl до IgG4).
Фермент папаин «разрезает» тяжелые цепи любого из IgG на однонитевых участках «левее» дисульфидных мостиков, связывающих эти цепи (см. рис. 23). В результате получается два одинаковых фрагмента Fab и фрагмент Fc. Фермент пепсин при pH 4—4,5 расщепляет те же цепи «правее» дисульфидных мости-
Тип lg Обозначение Константа ce- Молекулярная масса, Число Содержа
