Исследование биологических макромолекул электрофокусированием иммуноэлектрофорезом и радиоизотопными методами - Остерман Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
Вообще надо заметить, что специфичность иммунной сыворотки—эффект популяционный. Эта специфичность подразумевает синтез целого ряда различных антител, объединенных тем общим признаком, что все они способны связывать один и тот же антиген, которым было иммунизировано животное. Однако, помимо него, они в принципе могут связывать и некоторое число других, отличающихся друг от друга антигенов.
Все изложенное не имеет своей целью дискредитировать исключительные возможности использования иммунологических подходов для идентификации заранее выбранных белков. Следует лишь иметь в виду некоторую вероятность ошибки, обусловленную неоднозначностью иммунного ответа. К счастью, такая вероятность достаточно мала, поскольку в реальной ситуации анализируемая смесь биологических макромолекул содержит сравнительно небольшое число антигенов.
Описанная картина позволяет понять причины и границы так называемых «перекрестных» иммунных реакций, когда антитела, выработанные в ответ на введение в организм одних антигенов, например определенных белков, «узнают» и связывают родственные, хотя и не идентичные белки, например, полученные от животного другого вида.
Здесь уместо упомянуть, что антитела и сами могут выступать в качестве антигенов как в гетерологичной системе, т. е. при введении их в организм животного другого вида, так и в гомологичной — например, при инъекции мышам инбредных линий. При гетерологичной иммунизации в качестве антигена (иммуногена) доминирует Fc-участок молекулы антитела. При гомологичной иммунизации антитела вырабатываются к Fab-фрагментам. Показано, что антигенными детерминантами в этом случае служат гипервариабильные области VH и VL или прилегающие к ним участки цепей. Даже для близкородственного организма они мо-
гут оказаться чужеродными, если в исходном, донорном организме они были выработаны в ответ на введение постороннего антигена, с которым акцепторный организм контакта не имел. Иммунизация описанного вида называется идиотипической, а сама возможность использования антиген-связывающего центра антител в качестве антигенного детерминанта для синтеза других антител в близкородственном организме носит название тдиотипии».
Отметим также, что хотя способностью к полноценному «узнаванию» и связыванию антигена обладает только целый Fab-фрагмент, но некоторое слабое специфическое связывание обнаруживают и изолированные тяжелая и легкая цепи IgG (при этом надо принять специальные меры для растворения обычно нерастворимой изолированной тяжелой цепи).
Синтез и сборка молекул иммуноглобулинов
Показано, что синтез Н- и L-цепей в плазматических клетках происходит независимо. Генетический анализ обнаруживает, что их гены не сцеплены между собой. Полисомы, синтезирующие тяжелые цепи, состоят из 11—18 рибосом, а полисомы, ведущие синтез легких цепей,—из 4—5. Легкая цепь синтезируется примерно за минуту, а тяжелая — вдвое дольше. Вариабильные и неизменные области каждой из цепей кодируются отдельно. Объединение информации для синтеза этих областей в мРНК для целой L- или Н-цепи происходит на уровне ДНК. Удалось выделить мРНК, кодирующую всю L-цепь целиком и способную вести синтез ее in vitro. Оказалось, что с З'-конца она несет участок поли (А) длиной в 200 остатков и содержит две нетранслируемые вставки: одна из них, протяженностью в 150 нуклеотидов, расположена вблизи б'-конца молекулы перед началом последовательности, кодирующей область Vl, а вторая, длиной в 200 нуклеотидов, лежит между концом области Сь и поли (А)-последовательностью. Функции нетранслируемых участков неизвестны. Возможно, что они обеспечивают трансляцию этой мРНК именно в мембраносвязанных полисомах, что необходимо для секреции иммуноглобулинов. Как правило, хотя и не всегда, синтез L- и Н-цепей в плазматических клетках сбалансирован, видимо, также на уровне транскрипции.
Сборка полной четырехцепочечной молекулы иммуноглобулина занимает от 5 до 15 мин. Показано, что для одного из IgG мыши сначала объединяются две Н-цепи, образуя структуру Нг, а потом к ним присоединяются две L-цепи. Для IgM порядок иной: сначала образуются двухцепочечные комплексы вида HL, а затем они объединяются в зрелую структуру вида Н2Ц. Этот порядок, видимо, зависит от того, какие S—S-связи прочнее: между Н-цепями или между L- и Н-цепями. Соотношение прочностей этих связей можно установить при последовательном восстановлении целой молекулы иммуноглобулина путем обработки
ее постепенно возрастающей концентрацией р-меркаптоэтанола. Предполагается, что взаимная ориентация цепей иммуноглобулинов в клетке плазмацита сначала устанавливается за счет
гидрофобных взаимодеиствий, а уже потом они сшиваются S___S-
мостиками.
Полимеризация молекул IgM и IgA происходит в процессе их секреции. Организующую роль здесь, по-видимому, играет специальная полипептидная «J-цепь». Образование S—S-мостиков, связывающих мономерные молекулы между собой, ведет некий «фермент дисульфидного обмена». В присутствии этого фермента и J-цепи сборка пентамеров IgM и димеров IgA может происходить и in vitro. Процесс этот высокоспецифичен: IgM и IgA могут собираться одновременно, не давая гибридных фюрм.
