Биохимия мембран. Кн 9. Клеточные мембраны и иммунитет - Петров Р.В.
ISBN 5-06-000647-6
Скачать (прямая ссылка):
комплексы, состоящие из множества молекул антигена и множества молекул
антитела (рис. 28, Л. Возникновение таких
71
9
комплексов иногда наблюдается in vitro. При смешивании истинных растворов
антигена и антитела может образоваться нерастворимый осадок (преципитат).
Преципитация (агрегация) антигена антителами происходит не всегда, даже
если сам факт высокоаффинного связывания имеет место. Агрегация требует
соблюдения нескольких условий. Во-первых, и антитело, и антиген должны
быть, как минимум, бивалентными (т. е. каждая молекула антигена должна
иметь не менее двух идентичных детерминант, а каждая молекула антитела не
менее двух активных центров, специфичных к этим детерминантам). На рис.
28 легко увидеть, что моновалентность любого из двух партнеров запрещает
образование мультимолекулярных комплексов.
С?Fab ¦ i'G'rc
Рис. 28. Для агрегации антигена антителом требуется бивалентность
антитела и бивалентность антигена:
/ - моновалентный антиген, 2 - бивалентный антиген, 3 - антитело,
специфичное к антигену / и 2, 4 - фрагменты антитела.
При смешивании антитела (или его Fab-фрагментов) с антигеном
мультнмолекударные комплексы антиген - антитело образуются лишь при
использовании бивалентных антител и бивалентного антигена (Г).
Мультималекулярные комплексы не образуются, если антитело бивалентно, но
моновалентен антиген (/4), или антитело моновалентно (Fab), но бивалентен
антиген (Я), или антитело и антиген моновалентны (17)
Во-вторых, ¦ для образования стабильных комплексов антиген - антитело
очень важна гибкость обеих молекул. За счет подвижности "шарнирного**
участка молекула антитела может несколько изменять взаимное расположение
двух Fab-фрагментов.
72
I
Б
Рис. 29. Агрегация антигена (/) двумя моцоклональными антителами (2, 3)
Многие белковые антигены имеют несколько иеповторяющихся антигенных
детерминант (а, Р, у). Взаи- > модействве такого антигена с
моноклональным антителом - анги-а (Ч) или анти-р (К) не приводит к
образованию агрегатов. В этом случае антиген моновалентен. Если тот ж*
антиген смешать сразу с двум* антителами - анти-о. и анти-р одновременно
(В), то образуются мулыммопекуляриые агрегаты антиген - антитело; 2 -
анти-а, 3 - аяти-Р
Однако в специальных исследованиях показано, что эта гибкость молекулы Ig
мало используется 'при образовании преципитатов. Большее значение имеет
гибкость тех фрагментов молекулы антигена (белка), где расположена
детерминанта. Достижение максимальных комплементарных взаимодействий
между антителом и ан-
73
тигеном происходит чаще всего из-за изменения конформации антигена.
Молекула простого глобулярного белка-антигена (альбумина, миоглобина,
лизоцима и др.), как правило, имеет на поверхности всего несколько
участков (детерминант), доступных для антител. К ним преимущественно и
вырабатываются антитела. Причем все эти детерминанты разные, повторов
нет. В этом случае антиген моновалентен и, соединяясь с молекулами
антител одной специфичности, не образует мультимолекулярного комплекса.
Такая ситуация часто воспроизводится в экспериментальной иммунологии.
Большинство моноклональных (синтезированных клетками одного клона)
антител к белковым антигенам не обладает преципитирующей активностью.
Если же смешивать два моноклональных антитела, которые узнают разные
детерминанты на одной и той же молекуле белкового антигена, тогда
образуется преципитат, состоящий из трех молекул-партнеров (рис. 29).
В организме практически на любой белковый антиген вырабатывается спектр
антител, специфичных не к одной, а к двум или нескольким детерминантам.
При этом на каждую детерминанту реагирует не один клон лимфоцитов, а
несколько клонов или даже несколько десятков клонов, различающихся
строением активного центра Ig-рецептора и степенью сродства к антигену.
Такая поли-клональность реакции синтеза антител обеспечивает надежную
агрегацию антигена. Вместе с тем решается проблема поиска и блокировки
функционально значимой детерминанты патогена, поскольку продуцируется
спектр антител, перекрывающий практически все сколько-нибудь оригинальные
участки молекулярной поверхности белкового антигена. Иммунная система
"выстреливает по антигену44 не пулей, а дробью, что повышает вероятность
попадания.
Агрегация антигена - это необходимый шаг в процессе его удаления из
организма, полного уничтожения антигена. Здесь важно отметить, что для
выполнения защитной функции антител важна их способность не столько
преципитировать антиген, сколько образовывать мультимолекулярные
комплексы. Зачастую эти комплексы сохраняют растворимость, но сам факт их
образования уже включает механизм элиминации антигена. В этот механизм
вовлечены нелимфоидные клетки, о чем пойдет речь в следующей главе. Здесь
же проведем анализ эффекторной функции антител против антигенов,
представленных на поверхности живых клеток.
4.1.4. Опсонизация "чужих44 клеток
"
Антитела служат эффективным инструментом защиты не только против
