Генетическая основа структуры антител. Структура антител


2. Общая характеристика иммунохимического метода анализа.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Введение……………………………………………………………………………3

2. Общая характеристика иммунохимических методов анализа………………………

3. Структура и свойства антигенов и антител…………………….

4. Физико-химические взаимодействия антиген - антитело………………………………….

5. Иммуноферментный анализ (ИФА)……………………………………………………

5.1 Сущность и классификация иммуноферментного анализа………………………………

5.2 Характеристика компонентов, используемых в ИФА…………………………..

5.3 Гетерогенные методы иммуноферментного анализа…………………………………………..

5.4 Гомогенные методы иммуноферментного анализа……………………….

5.5 «Сендвич» - вариант ИФА для выявления антигенов……………………………………………….

5.6 Ингибиторный иммуноферментный анализ………………………………………………….

5.7 Практическое применение ИФА……………………………………………………..

6. Иммунофлюоресцентный анализ………………………………..

7. Радиоиммунологический метод анализа………………………………………………

8. Иммуноцитохимический и иммуногистохимический анализ………………………….

9. Заключение………………………………………………………

Введение:

Иммунохимические методы анализа, основанные на специфическом связывании определяемого соединения соответствующими антителами, широко вошли в аналитическую практику и используются в различных областях медицины, сельского хозяйства, микробиологической и пищевой промышленности, для целей охраны окружающей среды. Индикация образующегося комплекса антиген-антитело может быть осуществлена, если в один из исходных компонентов реакционной системы ввести метку, которая легко детектируется соответствующим высокочувствительным физико-химическим методом. Весьма удобными для этой цели оказались изотопные, ферментные, флуоресцентные, парамагнитные и др. метки, использование которых дало возможность увеличить чувствительность классических иммунохимических методов анализа в миллионы раз, а время анлиза уменьшить до нескольких минут.

Исторически первым среди них был радиоиммунологический анализ (РИА), предложенный в конце 50-х годов прошлого века. Благодаря возможности определять метку, которой являлся изотоп 125I, в очень малых концентрациях, удалось достигнуть высокой чувствительности анализа (на уровне пкг/мл). В середине 60-х годов для идентификации и локализации антигенов в гистохимических препаратах и выявления полос преципитации в иммунодиффузных и иммуноэлектрофоретических методах в качестве высокочувствительной метки было предложено использовать молекулы ферментов. Являясь по своей природе мощными химическими катализаторами, ферменты способны эффективно осуществлять наработку легко детектируемого продукта, что делает возможным определение ферментной метки в весьма малых концентрациях (до 10-12 М и ниже). На протяжении последних трех десятилетий иммуноферментные методы анализа интенсивно развивались как в теоретическом, так и практическом плане и к настоящему времени они сформировались в самостоятельное научное направление, имеющее важное прикладное значение. Наибольшее распространение получили гетерогенные методы иммуноферментного анализа, основанные на использовании полистирольных планшетов для иммобилизации антител или антигенов, специфическом связывании определяемого вещества на стенках лунок планшета и последующем выявлении образовавшихся иммунокомплексов с помощью меченных ферментами компонентов.

В основе иммунохимических методов анализа лежит высокоспецифичная и высокочувствительная иммунная реакция антигена с антителами. Антитела – это белки класса иммуноглобулинов, которые вырабатываются в имунной системе в результате проявления защитной функции (иммунитета) при попадании в организм чужеродного вещества – антигена.

Достоинства метода:

·        Быстрота и простота определения;

·        Возможность автоматизации и использования для массовых анализов в полевых условиях;

·        Не сложная пробоподготовка;

·        Высокая точность;

·        Не требуется дорогостоящей аппаратуры.

Недостатками можно назвать узкую специфичность и влияние компонентов матрицы.

Метод применяется для обнаружения вирусов, гормонов, лекарственных препаратов, определения биологически активных веществ.

Для определения моновалентных антигенов используется конкурентная схема – в систему водятся меченые ферментом вещества, которые конкурируют с антигеном при взаимодействии с ограниченным числом центров связывания специфичных антител.

Существует два способа реализации иммунохимического анализа – прямой и непрямой.

Прямой способ. Антитела нанесены на твердую фазу, ферментная метка вводится в антиген. Преимущества – небольшое число стадий и, соответственно, возможность автоматизации определения. Недостатоки – сложность и неуниверсальность методов синтеза ферментных коньюгатов (промежуточная стадия имунной реакции), а также возможное влияние компонентов образца на активность фермента

Непрямой способ. Антиген наносится на твердую фазу, ферментной меткой отмечаются вторичные антитела, полученные против иммуноглобулинов соответствующего типа. Достоиством этого способа является возможность устранения влияний различных эффектов на каталитические свойства ферментов.

На основе иммуннохимического метода  создано множество тест-систем. Они реализуются обычно на микропланшетах или в пробирках. С помощью тест-систем определяются гормоны и лекарства в сыворотке крови. Кроме того, на основе имунной реакции создаются биосенсоры.

3. Структура и свойства антигенов и антител

Генетически чужеродные вещества, попадая в организм высших животных и человека, способны вызывать в них ряд специфических процессов, направленных на их удаление из организма. Система организма, выполняющая эту функцию, называется иммунной системой, а сами процессы – иммунологическими. К важнейшим из них следует отнести образование специфических белков крови – антител (иммуноглобулинов). Вещества, способные вызывать специфические иммунологические реакции в организме, получили название антигенов. Способность антигенов вызывать иммунный ответ называется иммуногенностью, а способность образовывать комплексы с антителами – антигенностью. К антигенам относятся белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты как в очищенном виде, так и в виде компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов и т.д.).

На поверхности молекулы сложного антигена можно выявить функциональные группы или остатки, обуславливающие антигенную специфичность, называемые антигенными детерминантами или эпитопами. Число эпитопов на поверхности сложной молекулы определяет валентность антигена. Понятие антигенная детерминанта включает в себя последовательность образующих ее химических функциональных групп и их пространственное расположение. В молекулах белков антигенная детерминанта образуется совокупностью аминокислотных остатков ( может варьировать от 5 до 20). Антигенные детериминанты белков бывают двух типов – секвенциальные, т.е. представляющие собой последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи, и конформационные, образованные аминокислотными остатками из различных частей белковой глобулы. Во многих случаях единичная замена аминокислоты в структуре антигенной детерминанты или изменение конформации белковой глобулы являются достаточными для изменений антигенной специфичности макромолекулы. Если два антигена имеют только часть одинаковых антигенных детерминант, их называют перекрестно реагирующими антигенами.

Низкомолекулярные вещества, не способные сами вызывать образование антител, но приобретающие иммуногенные свойства после конъюгирования с высокомолекулярными носителями, например, бычьим сывороточным альбумином, называются гаптенами. К гаптенам относится широкий круг природных соединений: пептидные и стероидные гормоны, различные лекарственные препараты, антибиотики, витамины, олигосахариды и т.д.

Биологическая функция антител заключается в защите организма от проникновения чужеродных веществ путем образования прочных специфических иммунных комплексов с соответствующими антигенами и последующего удаления их из организма. Способность антител образовывать высокоспецифичные прочные иммунокомплексы с различными веществами и возможность получения антител в необходимых количествах являются основой иммунохимических методов анализа.

В организме антитела вырабатываются специфическими клетками крови - В-лимфоцитами, каждый из которых имеет на своей поверхности до 100 000 рецепторов одинаковой специфичности, способных узнавать любой чужеродный антиген. Антиген, встречаясь в кровотоке с комплементарным ему рецептором, проводит отбор (селекцию) соответствующего В-лимфоцита, который затем, трансформируясь в плазматическую клетку и многократно делясь, образует клон клеток. Каждый клон плазматических клеток секретирует гомогенные по своей структуре антитела. Однако так как антиген активирует в крови сразу большое количество типов В-лимфоцитов, которые содержат рецепторы различной степени специфичности по отношению к исходному антигену, такой иммунный ответ и антитела называются поликлональными. Сыворотку животного, содержащую специфические к данному антигену антитела, называют антисывороткой, при этом обычно указывают против какого антигена и каким животным она выработана (например, антисыворотка кролика против эритроцитов человека). Принципиально важным является то, что поликлональные антитела даже против одной-единственной антигенной детерминанты гетерогенны как по структуре активного центра, так и по физико-химическим свойствам. В том случае, если антиген поливалентен, например, белок, то в сыворотке крови образуются антитела, направленные против каждой индивидуальной антигенной детерминанты, что еще более усложняет состав антител.

В середине 70-х годов был разработан принципиально новый путь получения антител, основанный на слиянии (гибридизации) лимфоцитов иммунизированного животного с миеломными клетками с образованием новых клеток – гибридом. Особенностью таких клеток является их способность размножаться и продуцировать антитела в искусственных условиях вне организма. С помощью специальных методов клонирования можно выделить одну гибридную клетку, которая, размножаясь, будет секретировать в неограниченных количествах антитела только одного вида – моноклональные антитела, которые являются гомогенными как по специфичности, так и по физико-химическим свойствам.

Структура антител. Иммуноглобулины по своей химической структуре относятся к большому классу природных соединений – гликопротеидам, т.е. белкам, содержащим в своей структуре олигосахариды. Несмотря на огромное разнообразие антител и их гетерогенность, все они обладают некоторыми общими структурными элементами, обеспечивающими выполнение их основных функций.

По своим антигенным, эффекторным сфвойствам и структурным особенностям иммуноглобулины подразделяются на пять основных классов: IgA, IgD, IgE, IgG и IgM (Ig обозначает иммуноглобулин).

Общей структурной единицей всех иммуноглобулинов является комплекс из четырех полипептидных цепей – двух идентичных между собой легких цепей с молекулярной массой 23 кД каждая ( L-цепи, от английского слова light- легкий) и тяжелых с молекулярной массой по 53000 (Н-цепи, от английского heavy- тяжелый). Каждая из легких цепей прочно соединена с Nh3-концевыми участками тяжелых цепей благодаря наличию межцепочечных дисульфидных 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 (рис.1).

 

Рис.1. Пространственная структура молекулы IgG

 

При действии протеолитического фермента папаина молекула IgG распадается на три фрагмента, два из которых идентичны и сохраняют способность связывать антигены (так называемые Fab-фрагменты) и третий, способный к кристаллизации (Fc-фрагмент), отвечающий за эффекторную функцию антител (Рис.2). 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 рFc’-фрагмент, представляющий остатки тяжелых цепей и соединенные дисульфидными связями два Fab-фрагмента, обозначаемые как F(ab’)2-фрагмент.

Рис.2. Схематическое изображение структуры молекулы IgG.

Антигенсвязывающий центр расположен в Nh3-концевых частях Н- и L-цепей. Таким образом каждая молекула IgG, а также F(ab’)2-фрагменты содержат по два одинаковых антигенсвязывающих центра, а Fab-фрагмент – один.

Молекулы антител имеют большое число S-S –связей, которые можно разделить на 3 категории – межцепочечные, внутрицепочечные и связи между Н-цепями отдельных четырехцепочечных комплексов, обусловливающих образование полимерных молекул – IgM и IgА. Структура иммуноглобулинов различных классов обусловлена числом и расположение S-S связей в молекулах, а также количеством четырехцепочечных элементов. IgМ присутствует в сыворотке в виде пентамера четырехцепочечных комплексов, соединенных S-S связями между Н-цепями. Некоторое количество IgА сыворотки также присутствует в виде димерной и тетрамерной формы (Рис. 3).

Рис.3. Схематическое изображение структуры молекул иммуноглобулинов различных классов 

Легкие цепи иммуноглобулинов бывают только двух типов - l или c, и являются общими для всех пяти классов, в то время как тяжелые цепи обладают структурными, иммунологическими и химическими особенностями, характерными для каждого класса иммуноглобулинов. При исследовании аминокислотной последовательности было обнаружено, что все легкие и тяжелые цепи имеют одну принципиальную структурную особенность: они состоят из двух частей – вариабельной (V) и константной (С) (Рис.4).

Рис.4. Схематическое изображение расположения константых и вариабельных участков в молекуле IgG.

Постоянная или константная часть легких цепей (СL) включает 107 аминокислотных остатков СООН-концевого участка, константная часть тяжелой цепи приблизительно в три раза (или в четыре в случае IgM и IgA) длиннее вариабельной. Оставшиеся последовательности аминокислотных остатков в Nh3-концевой половине легких и тяжелых цепей образует так называемые вариабельные области (VC и VH). В каждой из легких цепей молекул антител существуют две внутрицепочечные дисульфидные связи, число такх связей в тяжелых цепях различно (4-6). Каждый из внутрицепочченых дисульфидных мостиков образует петлю из 55-70 аминокислотных остатков.

По данным рентгеноструктурного анализа, участки пептидных цепей вблизи петли образуют глобулярную структуру, в которую включается около 110 аминокислотных остатков (Рис.5). Такие глобулы в структуре молекул антител получили название доменов. Nh3- концевой домен тяжелой цепи обозначают как VH, а три последующих в константной области тяжелой цепи – как Сh2, Сh3 и Сh4 (для легкой цепи, соответственно VLи CL).

 

Рис.5. Схематическое изображение локализации доменных участков в легкой и тяжелых цепях иммуноглобулинов.

 

Связывание антигена происходит в доступной растворителю щели активного центра, образованной вариабельными доменами в Nh3-концевой части легкой и тяжелой цепей. Способность связывать антигены с той же эффективностью, что и нативные молекулы антител, обладают Fab и F(ab’)2-фрагменты иммуноглобулинов. Основным принципом организации антигенсвязывающих центров иммуноглобулинов является полицентровая структура. Малые антигенные детерминанты связываются на ограниченном участке активного центра, комплементарном данной детерминанте. Большие детерминанты могут занимать практически всю область связывания

studfiles.net

Генетическая основа структуры антител

Подсчитано, что количество Т- и В-клеток, обладающих разной антигенной специфичностью, которое может продуцировать отдельный организм, составляет от 1015 до 1018, т.е. каждый индивидуум способен вырабатывать от 1015 до 1018 различных молекул Ig или Т-клеточных рецепторов. Поскольку для геномов (наследуемые ДНК) многих видов организмов была определена последовательность генов, число которых составило всего 30000 — 40000 единиц, возник вопрос: каким образом столь малое число генов обеспечивает существование такого большого числа различных молекул антигенных рецепторов?

В работах ряда ученых, выполненных за последние 30 лет, было доказано, что гены Ig и TCR для достижения уровня разнообразия, необходимого для иммунного ответа, используют уникальную стратегию генных комбинаций. Первым ключевым открытием стало то, что вариабельные и константные области молекулы Ig кодируются разными генами. Оказалось, что многие разные гены вариабельной (V) области могут присоединяться к одному гену константной (С) области.

Следующее решающее открытие сделал лауреат Нобелевской премии С.Тонегава (S. Tonegawa). Он показал, что гены антител способны перемещаться и реаранжировываться (перегруппировываться) внутри генома дифференцирующейся клетки: ген V-области может находиться в одном положении в ДНК на наследуемой хромосоме (состояние зародышевой линии), но затем во время дифференцировки лимфоцита перемещается в другое место на хромосоме. Этот процесс реаранжировки во время дифференцировки сводит вместе набор генов, кодирующих V- и С-области. Набор реаранжированных генов затем транскрибируется и транслируется в законченную тяжелую (Н) или легкую (L) цепь.

Дальнейшие исследования показали, что гены TCR и механизмы, обеспечивающие разнообразие TCR, имеют много общих черт с генами Ig и механизмами, отвечающими за разнообразие молекул Ig. В настоящее время стратегии реаранжировки, используемые для выработки антигенспецифичных рецепторов на Т- и В-клетках, считаются уникальными для организма: не найдено других генов, проходящих реаранжировку. Далее в этой главе описано, как организованы гены Ig, как протекает процесс реаранжировки и как с использованием небольшого числа генов может быть произведено огромное число полипептидных иммуноглобулинов.

Краткое описание структуры и экспрессии неиммуноглобулиновых генов

Перед обсуждением молекулярной организации и реаранжировки генов, связанных с синтезом Ig, рассмотрим организацию и экспрессию неиммуноглобулиновых генов. Обратим внимание на компоненты генов, кодирующих обычный белок, экспрессируемый на поверхности клетки, как показано на рис. 6.1.
  • Геном (вся наследуемая ДНК) индивидуума состоит из линейных последовательностей — генов — в нитях ДНК различных хромосом. Ген транскрибируется в РНК, а РНК транслируется в белок.
  • Все диплоидные клетки в человеческом организме содержат одинаковый набор генов. Единственное исключение — лимфоциты, которые, если говорить вкратце, отличаются от других клеток и друг от друга по состоянию генов, кодирующих их антигенспецифичного рецептора. Клетки в пределах одного организма отличаются друг от друга, потому что они транскрибируют и транслируют разные гены. Говорят, что эти клетки экспрессируют разные структуры генов.
  • Экспрессия специфических структур генов определяет функцию клетки. Например, хотя каждая клетка содержит ген инсулина, экспрессируют его только панкреатические β-клетки, что позволяет им производить инсулин. Точно так же все клетки содержат гены Ig, однако только В-лимфоциты (и их дифференцированная форма — плазматические клетки) экспрессируют гены Ig и соответственно синтезируют молекулы Ig. Подобно всем другим клеткам, кроме В-клеток, Т-клетки содержат гены Ig, но не экспрессируют их.
Контроль экспрессии гена осуществляется на многих уровнях, включая действие транскрипционных факторов (белков, которые инициируют или модулируют транскрипцию, обычно связываясь с регуляторными последовательностями ДНК вблизи 5'-концевого участка генов), а также скорость транскрипции и период полураспада информационной (матричной) РНК. Понимание механизмов, которые регулируют экспрессию гена, в частности то, каким образом гены «включаются» и «выключаются» в клетках, — исключительно важно для современных научных исследований.
  • Большинство генов, кодирующих белок, имеет характерные структуры — экзоны и интроны. Экзоны представляют собой последовательности пар оснований, которые затем траскрибируются в зрелую иРНК. Они отделены друг от друга интронами — некодирующими участками пар оснований.
  • Когда ген транскрибируется в РНК, весь участок ДНК (экзоны плюс интроны) транскрибируется в первичный траскрипт РНК. Ферменты изменяют этот первичный транскрипт РНК путем сплайсинга, при котором удаляются некодирующие интроны и соединяются вместе все кодирующие экзоны. Таким образом, после процессирования получается сегмент зрелой иРНК, который намного короче, чем первоначальный транскрипт. Эта иРНК транслируется с образованием белка на рибосомах. Экзон обычно кодирует дискретную область белка (см. рис. 6.1), такую как внеклеточный домен, трансмембранный участок, или цитоплазматический сегмент. Таким образом, белки составляются путем группирования вместе многочисленных функциональных участков, причем каждый участок кодируется отдельным генным сегментом.
imyn51.jpgРис. 6.1. Прототипный ген, кодирующий трансмембранный белок
  • Гены, кодирующие белки, экспрессированные на клеточной поверхности, имеют лидерную последовательность (L-экзон) на 5'-конце. Она кодирует последовательность — сигнальный пептид — состоящую примерно из 10 аминокислот (в основном гидрофобных) на амино (NН2—)-концевом отрезке белка. Когда иРНК для белка, ассоциированного с мембраной, транслируется на рибосомы, этот сигнальный пептид направляет синтез полипептидной цепи в эндоплазматический ретикулум. Образующаяся полипептидная цепь подается от рибосом внутрь эндоплазматического ретикулума, где сигнальный пептид отщепляется. Вновь синтезированный белок движется от эндоплазматического ретикулума в комплекс Гольджи, а затем к клеточной мембране.
На рис. 6.1 изображена поверхностная молекула с аминоконцевым отрезком и двумя внеклеточными доменами, одной трансмембранной областью и большой карбокситерминальной областью внутри клетки.

Структура молекулы мембранного Ig, экспрессированной на поверхности В-клетки, имеет некоторое сходство со структурой молекулы, представленной на рис. 6.1, в частности это касается внеклеточных N-терминальных доменов и трансмембранной области.

Мембранный иммуноглобулин также существенно отличается от структуры изображенной молекулы. Во-первых, Ig представляет собой четырехцепочечный гликопротеин. Чтобы получить полную молекулу Ig, вновь синтезированные отдельные Н- и L-цепи должны быть собраны и гликолизированы внутри клетки прежде, чем четырехцепочечная молекула достигнет клеточной поверхности. Во-вторых, каждая цепь Ig имеет очень короткий цитоплазматический концевой сегмент (хвост).

Другие молекулы, участвующие в иммунном ответе и экспрессирующиеся на клеточной поверхности, имеют различную конфигурацию, например С-конец расположен внеклеточно, a N-конец — внутриклеточно Еще одни мембранные молекулы, как, например, CD81, экспрессируемый на В-клетках, образуют многочисленные петли, проходящие через мембрану. Третьи, например антиген, ассоциированный с функцией лейкоцитов (LFA-1, CD58), и регуляторный белок системы комплемента (ФУД; CD55), полностью внеклеточны, но сцеплены с поверхностью клетки посредством ковалентной связи с олигосахаридом, который в свою очередь связан с одним из мембранных фосфолипидов — фосфатидилинозитолом.

Таким образом, подобные молекулы считаются мембранными молекулами, сцепленными с гликозилфосфатидилинозитолом (ГФИ).

Генетические изменения при синтезе цепей lg

Организация и реаранжировка генов легкой цепи

Каждый κ- и λ-полипептид L-цепи состоит из двух главных доменов, вариабельной и константной областей (VL и CL). При этом VL является аминоконцевой частью легкой цепи, состоящей из примерно 108 аминокислотных остатков. Она кодируется двумя отдельными сегментами гена: вариабельным (V) сегментом, кодирующим 95 аминокислотных остатков, и небольшим соединительным (J) сегментом, кодирующим приблизительно 13 остатков (96—108) на карбокситерминальном конце вариабельной области.

Один V-генный и один J-генный сегменты собираются вместе в геноме, чтобы образовать генную структуру, которая вместе с геном С-области кодирует всю L-цепь иммуноглобулина. Этот уникальный механизм реаранжировки генов, называемый V(D)J-рекомбинацией (D-ceгменты рассматриваются далее в подразделе, касающемся генов Н-цепей), используется только генами, кодирующими L- и Н-цепи иммуноглобулина и TCR.

В настоящее время только начинают понимать сложную, строго регулируемую последовательность молекулярных событий, происходящих при реаранжировке. Однако известно, что дефект в этом механизме или регуляции V(D)J-peкомбинаций может привести к заболеванию. Многие этапы реаранжировки для В- и Т-клеток оказались одинаковыми. Ферментный комплекс, называемый V(D)J-рекомбиназой, опосредует ре-аранжировку рецепторных генов в В- и Т-клетках.

Продукты двух генов, RAG-1 и RAG-2 (recombination-activating genes — гены, активирующие рекомбинацию), важны, как свидетельствует их название, для инициирования рекомбинаций в лимфоидных клетках-предшественниках. Белки RAG-1 и RAG-2 необходимы на начальных стадиях вырезания ДНК в локусах Ig и TCR: у мышей, не имеющих одного из этих генов («RAG-нокаутные» мыши), обычно не развиваются В- и Т-клетки. Хотя V(D)J-рекомбиназа имеется во всех клетках и вовлечена в восстановление цепей ДНК, продукты генов RAG-1 и RAG-2 экспрессируются исключительно в лимфоцитах.

Синтез κ-цепи

Сначала рассмотрим синтез легких цепей. На рис. 6.2 представлен ряд генов человека, кодирующих те из цепей, которые отнесены к κ-локусу, расположенному на хромосоме 2. Генетический анализ показывает, что существует следующая компоновка (аранжировка) κ-генов в зародышевой линии, т.е. в любой клетке организма: приблизительно 40 разных Vк-генов, каждый из которых может кодировать 95 N-концевых аминокислот вариабельной κ-области, расположены линейно, каждый со своей собственной лидерной (L) последовательностью, и разделяются интронами, как это показано на рис. 6.2 (для упрощения лидерные последовательности на рисунке не показаны).

Группа из пяти Jк-генных сегментов располагается ниже (т.е. 3'). Каждый Jк-генный сегмент может кодировать оставшиеся 13 аминокислотных остатков (96—108) вариабельной κ-области. Длинный интрон отделяет Ск-генный сегмент (ген, кодирующий один константный участок κ-цепи) от JK-генных сегментов.

imyn52.jpgРис. 6.2. Генетические изменения, приводящие к синтезу легкой κ-цепи

Для получения κ-цепи недифференцированная клетка В-лимфоцитарной линии выбирает один из Vк-генов из своей ДНК и соединяет его (физически) с одним из JK-ceгментов (на рис. 6.2 V2 реаранжируется к J4). Как происходит этот выбор V- и J-генов, неизвестно, но, возможно, это случайный процесс. Объединение предполагает сцепление последовательностей распознавания, находящихся на концах всех генов (как Ig, так и TCR), которые используют реаранжируемые генные сегменты при образовании полипептидов.

На рис. 6.3 эта реаранжировка V2 к J4 представлена более детально. Заметим, что ДНК в этой клетке все еще содержит нереаранжированные генные сегменты V1 и J5. Во время реаранжировки в большинстве случаев ДНК, расположенная между соединяемыми сегментами, собирается в петлю, вырезается и в конце концов разрушается.

imyn53.jpg

Рис. 6.3. Реаранжировка ДНК, кодирующей легкую κ-цепь

На рис. 6.2 также показано, что после того как клетка В-клеточной линии реаранжирует свою ДНК, она создает первичный транскрипт РНК. Затем происходит сплайсинг этого транскрипта с целью удаления всех промежуточных некодирующих последовательностей, в результате чего экзоны VK, JK и Ск собираются вместе в зрелой иРНК. В шероховатом эндоплазматическом ретикулуме лидерная последовательность отщепляется, и иРНК транслируется в κ-полипептидную цепь. Эта κ-цепь движется в просвет эндоплазматического ретикулума, где может объединяться с вновь синтезированной Н-цепью и образовывать молекулу Ig.

Синтез λ-цепи

У человека λ-гены расположены на хромосоме 22, т.е. на хромосоме, далекой от генов к- и Н-цепей. Синтез λ-цепей аналогичен в основном синтезу к-цепей в том отношении, что он включает реаранжировку ДНК, которая объединяет Vλ-ген (кодирующий N-концевую область λ-вариабельной области) с Jλ-сегментом (кодирующим остальные 13 аминокислот λ-вариабельной области). У людей λ-локус включает примерно 40 Vλ- и четыре Jλ-гена, которые, как известно, являются функциональными.

Jλ-сегмент также содержит последовательности, называемые псевдогенами, — длинные отрезки ДНК с некоторым дефектом, который предотвращает их транскрипцию или трансляцию. Организация локуса λ-гена несколько отличается от организации локуса к-гена, содержащего только один Ск-ген. В противоположность ему каждый Jλ-сегмент ассоциируется со своим Сλ-геном. Таким образом, у человека есть четыре разных вида Сλ-полипептидов.

Организация и реаранжировка генов тяжелой цепи

Гены Н-цепи находятся на хромосоме, расположенной далеко от любой L-цепи (у человека на хромосоме 14). На рис. 6.4 представлена организация генов, кодирующих Н-цепь. Можно видеть сходство и отличия этого локуса от локусов L-цепи. В противоположность вариабельной области легкой цепи, состоящей из двух генных сегментов, вариабельная область тяжелой цепи состоит из трех генных сегментов (VH, DH и JH). Таким образом, помимо V- и J-сегментов гены, кодирующие вариабельный участок Н-цепи, используют также сегмент разнообразия (diversity), или D-сегмент. D- и J-сегменты кодируют аминокислотные последовательности в третьей гипервариабельной области, или области, определяющей комплементарность (CDR3) тяжелой цепи. На рис. 6.4 показано, что локус Н-цепи человека включает приблизительно 50 Vн-генов, примерно 20 DH-генных и шесть JH-генных сегментов.

imyn54.jpgРис. 6.4. Генетические изменения, приводящие к синтезу тяжелой цепи у человека

Второй важной особенностью генов Н-цепи является наличие в зародышевой линии большого количества генов, кодирующих С-область Ig. С-область определяет класс и, следовательно, биологическую функцию каждого антитела. С-гены, каждый из которых фланкирован с двух сторон интронами, отделяются от Vн-генов крупным интроном. На рис. 6.4 показан порядок расположения С-генов у человека. Ближе всего к генам V-области находятся такие С-гены, как μ и δ, которые в процессе развития В-клетки считываются первыми.

При синтезе тяжелой цепи используются те же механизмы реаранжировки, что и у легких цепей, а именно: для проведения процесса соединения разных генных сегментов используется V(D)J-peкомбиназа. На ранних стадиях существования определенной В-клетки должны происходить две реаранжировки ДНК зародышевой линии. В ходе первой один D-сегмент устанавливается рядом с одним J-сегментом. В ходе второй один V-ceгмент устанавливается рядом с DJ-структурой (V2D2J5 на рис. 6.4), что создает антигенную специфичность Н-цепи.

Затем реаранжированная ДНК считывается вместе с ближайшими генами С-участка: μ и δ. Этот первичный транскрипт может подвергаться сплайсингу в двух направлениях (альтернативный сплайсинг) и формировать соответственно или VDJ-μ-, или VDJ-δ-иРНК Затем эти две иРНК могут транслироваться в шероховатый эндоплазматический ретикулум и определять синтез или μ-, или δ-полипептидов. Таким образом, одна покоящаяся В-клетка может экспрессировать одновременно как μ-, так и δ-тяжелые цепи, имеющие идентичную антигенную специфичность.

Альтернативный сплайсинг первичного транскрипта тяжелой цепи также позволяет получать мембранные и секреторные формы полипептидов тяжелой цепи. Два дополнительных экзона (не представленные на рис. 6.4) находятся на 3'-конце каждого Сн-гена, например, один из этих экзонов кодирует трансмембранный и цитоплазматический концевой участок мембранной формы молекулы, в то время как другой — С-терминальный конец секреторной формы молекулы. Оба экзона транскрибируются и входят в состав первичного транскрипта, но один из них вырезается из него. Это приводит к образованию ряда иРНК, которые транслируют или в мембранную, или секреторную форму полипептида тяжелой цепи

Регуляция экспресии генов Ig

Теоретически у любой В-клетки есть много генов, из которых можно выбрать гены для синтеза молекулы Ig: множество V-, D- и J-генов для образования вариабельных областей и разных генов для легких к- и λ-цепей. Фактически же каждая В-клетка использует только один набор VDJ-генов и один тип легкой цепи. В результате одна В-клетка продуцирует Ig только одной антигенной специфичности.

Более того, В-клетка имеет два набора хромосом, по одному от каждого родителя, так что теоретически гены Ig, находящиеся на обеих хромосомах, могли бы синтезировать молекулы Ig. Но этого не происходит. В отличие от почти всех других генных продуктов, которые производятся на основе генов обеих родительских хромосом, Ig цепи кодирует только один комплект генов или с материнской, или с отцовской хромосомы. Например, Н-цепь может кодироваться генами отцовской хромосомы, а L-цепь (к- или λ-) — материнской. Этот феномен использования генов только одной родительской хромосомы называется аллельным исключением.

Все этапы реаранжировки, аллельное исключение и, следовательно, синтез полной молекулы Ig жестко контролируются, хотя все контролирующие механизмы еще не полностью изучены. Если происходит успешная или продуктивная реаранжировка V-, D- и J-генов на одной родительской хромосоме и образуется полипептид тяжелой цепи, то на другой родительской хромосоме реаранжировка тяжелой цепи прекращается под влиянием некоего супрессивного механизма. Если попытка реаранжировки V-, D- и J-генов на первой родительской хромосоме оказывается неудачной (т.е. не приводит к образованию полипептидной цепи), то реаранжировка Н-цепи продолжается на второй родительской хромосоме.

Такой же процесс затем происходит и с L-цепью: сначала с генами к-цепи, а затем λ-цепи. Продуктивная реаранжировка, вызванная присоединением V-сегмента к J-сегменту одного из этих генов, заставляет другие генные сегменты оставаться в форме зародышевой линии. Так клетка проходит через некоторые или все этапы, на которых происходит копирование хромосомного материала до тех пор, пока успешно не завершится продуктивная реаранжировка генов для одной Н- или L-цепи. Эти цепи определяют специфичности антител, представляемых данной клеткой.

Можно сделать вывод, что в В-клетке функционально экспрессируются только одна Н- и одна L-цепи, несмотря на то что каждая В-клетка содержит две хромосомы (от отца и матери), которые могли бы кодировать тяжелую цепь, и две хромосомы, которые могли бы кодировать легкую цепь. Этот механизм генного исключения гарантирует моноспецифичность, т.е. специфичность каждой В-клетки и синтезируемых ею антител только к одному эпитопу. Таким образом В-клетка защищается от образования и экспрессии на ее клеточной поверхности молекул Ig с разной антигенной специфичностью.

Переключение класса или изотипа

Как было описано ранее, одна В-клетка создает антитела только одной специфичности, которая определяется природой произошедших VJ- (L-цепь) и VDJ-реаранжировок (Н-цепь). Эти реаранжировки происходят в отсутствие антигена на ранних стадиях В-клеточной дифференцировки. Уже было описано, как одна и та же В-клетка может синтезировать IgM и IgD с одинаковой антигенной специфичностью. Далее будет продемонстрировано как В-лимфоцит может переключаться на создание антител другого класса, таких как IgG, IgE и IgA Это явление носит название переключение класса или изотипа. Переключение класса приводит к изменению эффекторной функции В-клетки, но не меняет ее антигенную специфичность.

Переключение класса происходит в стимулированных антигеном зрелых В-клетках, синтезирующих IgM и IgD. Этот процесс связан с дальнейшей реаранжировкой ДНК, в результате которой VDJ-гены присоединяются к другому гену С-области тяжелой цепи (рис. 6.5). Помимо антигенного действия переключение класса зависит от присутствия таких известных факторов, как цитокины, высвобождаемые Т-клетками. В-клетки при отсутствии Т-клеточных цитокинов почти или вообще не переключают изотипы.

Цитокины, влияющие на переключение класса, вызывают дальнейшую реаранжировку ДНК В-клеток и переключение на другие классы Ig, С-генные сегменты которых расположены далее (например, к IgG4 или IgE). Таким образом, каждая В-клетка, имеющая уникальную специфичность, способна продуцировать антитела всех возможных классов в зависимости от переключении, возникающих в ДНК, кодирующей ее Н-цепь.

Механизм, посредством которого В-клетки подвергаются переключению класса, представлен на рис. 6.5. К 5'-концу каждой С-области (Сн-гена) кроме Сδ прилежит один из участков, состоящий из повторяющихся последовательностей оснований, называемый областью переключения (switch region — S-область). Эта область переключения позволяет Сн-генам (за исключением Сδ) присоединяться к VDJ-структуре. На рисунке представлены только Сн-гены γ1, γ3 и α2, но могут использоваться и другие.

Под влиянием стимулирующего воздействия антигенов и Т-клеточных цитокинов В-клетка с VDJ-структурой, связанной с Сμ и Сδ, реаранжирует далее свою ДНК, чтобы произошло сцепление VDJ с областью переключения перед Сн-областью другого гена (на рис. 6.5 это γ1). После образования первичного РНК-транскрипта с реаранжированной ДНК происходит сплайсинг интронов с появлением иРНК, кодирующей Н-цепь IgG1. При этом удаляется РНК, разделяющая С-области. Таким образом, на данной стадии клетка теряет способность продуцировать антитела того класса, гены С-области которых утрачены (в данном примере IgM, IgD или IgG3).

Переключение класса представляет собой механизм, уникальный для Н-цепей Ig в В-клетках. Он позволяет антителу с определенной антигенной специфичностью ассоциироваться с разными цепями, имеющими другую константную область, и тем самым приобретать другие эффекторные функции. Например, VDJ-структура антител, специфичная в отношении какого-либо бактериального антигена, может присоединиться к Сγ-гену и образовывать молекулу IgG. Эти антитела IgG взаимодействуют с такими клетками как макрофаги, которые экспрессируют рецепторы для Fcγ. Или та же VDJ-структура может присоединиться к Се и образовывать молекулу IgE Антитела IgE взаимодействуют с тучными клетки, экспрессирующими рецепторы для Fcε.

Цитокины, присутствующие при активации В-клеток антигеном, играют ключевую роль в выборе Сн-гена во время переключения изотипа. Например, в присутствии цитокина IFNγ В-клетка может реаранжировать VDJ-структуру к Сγ2-тяжелой цепи, и клетка переключается на синтез IgG2. И наоборот, в присутствии цитокина IL-4 В-клетка может реаранжировать VDJ к Сγ4 или Сε, и тогда клетка переключается соответственно на синтез IgG4 или IgE. Полагают, что каждый цитокин ослабляет структуру двойной спирали ДНК только в определенных точках вдоль локуса Ig, позволяя тем самым ферменту, называемому переключающей (switch) рекомбиназой, распознавать ДНК, кодирующую специфические С-области.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини

medbe.ru

Лекция 5 Строение и свойства антител

скачать файл

ЛЕКЦИЯ 5

Строение и свойства антител

1 Молекулярная структура антител

2 Физико-химические свойства антител

3Антигенные свойства иммуноглобулинов, понятие об аллотипах, идиотипах и изотипах.

Первое специфическое антитело было обнаружено Берингом и Китазато в 1890 г. При этом о природе обнаруженного столбнячного антитоксина, кроме его специфичности и присутствия в сыворотке иммунного животного, ничего определенного сказать было нельзя. При электрофорезе сыворотки крови (1937 год), полученной от иммунизированных животных наблюдается значительное увеличение гамма-глобулиновой фракции. Адсорбция такой сыворотки антигеном, который был использован для иммунизации, снижает содержание белка в этой фракции до уровня, свойственного интактным животным.

При анализе структуры и функции иммуноглобулинов следует различать два понятия: гетерогенность и вариабельность.

Гетерогенность определяет свойства иммуноглобулинов, обусловленные константной (С) частью молекулы, т.е. теми структурными особенностями, которые позволяют делить всю группу этих белков на классы, подклассы, аллотипы и типы легких цепей. Гетерогенность подразумевает также различия в функциональной активности разных классов иммуноглобулинов за исключением их свойства специфического взаимодействия с антигеном.

Вариабельность — это индивидуальная характеристика иммуноглобулинов, относящихся к одному и тому же классу или подклассу. Она проявляется в специфической антигенсвязующей активности и обусловлена меняющейся от белка к белку последовательностью аминокислотных остатков в N-концевой части молекулы. Два свойства иммуноглобулинов — гетерогенность и вариабельность — определяют функциональный дуализм данной группы белковых молекул

Каждая иммуноглобулиновая молекула имеет активный (антигенсвязывающий) центр (паратоп) и участок, не связанный с основным антигенраспознающим свойством антител, но выполняющий эффекторные физиологические функции. Две молекулы иммуноглобулина, распознающие тот же самый антиген, могут проявлять разную физиологическую активность. В то же время иммуноглобулины, специфичные к разным антигенам, в физиологическом отношении могут быть идентичными.

Антитела могут нейтрализовать токсины бактерий и вирусы (антитоксины и вируснейтрализующие антитела), осаждать растворимые антигены (преципитины), склеивать корпускулярные антигены (агглютинины), повышать фагоцитарную активность лейкоцитов (опсонины), связывать антигены, не вызывая каких-либо видимых реакций (блокирующие антитела), совместно с комплементом лизировать бактерии и другие клетки, например эритроциты (лизины). Молекулярная структура антител

У млекопитающих известно пять классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA, IgE и IgD, которые имеют общий план строения, но отличаются структурными особенностями тяжелых (Н) цепей.

Первый шаг к пониманию строения иммуноглобулинов был сделан английским исследователем Р.Портером в 1959 г. Он продемонстрировал, что обработка кроличьих антител IgG-класса ферментом папаином расщепляет молекулу на два основных фрагмента с мол. массами 45 кД и 50 кД. Один из этих фрагментом сохранял способность связывать антиген и в силу этого получил название Fab-фрагмента (от англ. "antigen binding"). Второй фрагмент не взаимодействовал с антигеном. Его удалось легко кристаллизовать, что и послужило основанием для его обозначения как Fc-фрагмента (от англ. "ciystallizable"). В количественном отношении Fab-фрагментов в два раза больше, чем Fc-фрагментов. Естественно было предположить, что молекула IgG имеет два участка, которые взаимодействуют с антигеном, и один участок — антигенноинертный. Выяснено, что папаин разрушает иммуноглобулин в шарнирной области, выше межцепьевых, дисульфидных связей, что и приводит к образованию двух идентичных и одного отличающегося участков (рис.).

При работе с пепсином выделен один двухвалентный антигенсвязывающий фрагмент. Часть молекулы IgG, соответствующая Fc-фрагменту, полностью разрушается. Получение двухвалентного фрагмента иммуноглобулина обеспечено действием пепсина на дистальный конец шарнирной области. В результате N-концевая половина молекулы остается нетронутой. Такой двухвалентный фрагмент обозначают как F(ab)2.

меркаптоэтанол

d:\иммунология\литература\media\image2/800/600/http/vmest.ru5.png

Рис. Определение структуры АТ с помощью протеолитических ферментов

Исследования Эдельмана, выполненные с использованием меркаптоэтанола и ряда других соединений, которые разрушают межцепьевые -S-S- связи, показали наличие в молекуле иммуноглобулина двух тяжелых (Н) цепей с мол. массой каждой из них около 50 кД и двух легких (L) с мол. массой 25 кД.

Для получения информации о строении и молекулярных основах специфичности антител необходимо было иметь значительное количество полностью идентичных иммуноглобулинов. Исследования с сывороточными антителами от нормальных доноров не давали такой возможности, так как подобные антитела, являясь производными нескольких клеточных клонов, могли варьировать по тонкой специфичности антигенсвязывающего центра и, кроме того, относиться к различным классам иммуноглобулинов. Необходима была экспериментальная модель, позволяющая работать с иммуноглобулинами, продуцируемыми одним клоном клеток и в силу этого представляющими собой полностью идентичные молекулы. Такой моделью являются злокачественно трансформированные плазматические клетки больных миеломой.

Изучение полной аминокислотной последовательности различных миеломных белков выявило принципиальные особенности в строении иммуноглобулинов. Иммуноглобулины разных классов характеризуются общим планом строения.

d:\иммунология\литература\media\image2/800/600/http/vmest.ru6.pngНа рисунке представлена схема организации IgG.

Этот иммуноглобулин содержит две тяжелые (Н) цепи и две легкие (L) цепи, которые объединены в четырехцепочечную молекулу посредством ковалентных, межцепьевых, дисульфидных связей (-S-S-).

Каждая цепь включает вариабельную область (соответственно VL и VH для V- и Н- цепей), от которой зависит специфичность иммуноглобулинов как антител, и константную (С), подразделяющуюся на гомологичные участки: Сн1, Сн2, Сн3. L-цепь имеет один константный участок (C1). Между СН1 и Сн2 расположена так называемая шарнирная область, обогащенная пролиновыми остатками. Повышенноесодержание пролина в данной области обеспечивает конформационную гибкость молекулы, что необходимо для лучшего взаимодействия с антигенными детерминантами, более выраженными на поверхности клеток.

Впервые в 1969 г., еще до получения рентгенострукгурных данных, Дж. Эдельман предположил, что каждый гомологичный участок организован в замкнутую сферу — домен, за счет внутри цепьевых дисульфидных связей, образующихся полуцистеиновыми остатками. Дисульфидная связь замыкает в петлю около 60 аминокислот. Приблизительно по 20 аминокислот, не входящих в замкнутую часть участка, служат для взаимодействия с соседними доменами.

d:\иммунология\литература\media\image27.png

Рис. Принцип доменной организации иммуноглобулинов.

Цифры обозначают последовательность аминокислотных остатков в полипептидах Рентгеноструктурный анализ подтвердил общий принцип доменной организации полипептидных цепей иммуноглобулинов и вскрыл ряд тонких деталей строения.

В пространственной организации IgG человека тяжелые и легкие цепи, взаимодействуя друг с другом, образуют плотно упакованную структуру с тремя частями: два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент.

d:\иммунология\литература\media\image29.png

Рис. 2.7. Трехмерная структура IgG человека.

Светлое и темно-серое изображение обозначают тяжелые цепи; светло-серое — легкие цепи; черное — углеводы ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Антигенсвязывающий участок, или активный центр антител, формируется при взаимодействии VH- и VL-доменов. Изменения в последовательности аминокислотных остатков этих доменов от белка к белку определяют собственно меняющуюся специфичность антител.

Классификация V-доменов иммуноглобулинов

Все V-домены делятся на три основные группы: для легких цепей κ- и λ-типов соответственно, и VH — для тяжелых цепей. Каждая группа включает в свою очередь несколько подгрупп: Vκ — три, Vλ —пять и VH — четыре. Белки одной подгруппы имеют около 75% идентичных остатков, тогда как белки разных подгрупп идентичны только в 50% положений. Число индивидуальных вариантов для всех четырех подгрупп VH — более 30000, для Vκ— более 1000.

В общей линейной последовательности аминокислотных остатков V-доменов имеются положения консервативные, где замены одних аминокислот на другие незначительны или даже отсутствуют, и положения с частыми заменами. Эти последние получили название гипервариабельных участков.

Количество гипервариабельных положений по отношению к количеству относительно инвариантных положений незначительно и составляет всего 15-20% от общего числа аминокислотных остатков V-домена.

Пространственная организация антигенсвязывающего участка

С помощью метода рентгеноструктурного анализа кристаллизованных белков выяснена "морфология" V-доменов.

d:\иммунология\литература\media\image3/800/600/http/vmest.ru2.png

Рис. Пространственное объединение гипервариабельных участков V-домене тяжелой цепи IgG человека (миеломного белка).

Конформационная особенность V-домена состоит в том, что все гипервариабельные участки в результате формирования третичной структуры оказываются в непосредственной близости друг от друга (черные участки рисунка). Каркасные (инвариантные) участки взаимодействуют с соответствующими участками VL- домена при формировании антигенсвязывающего центра (заштрихованные участки рисунка)

ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Принадлежность иммуноглобулинов к тому или иному классу и подклассу зависит от характерных особенностей строения константной (С) области Н-цепи (количества и последовательности аминокислотных остатков, молекулярной массы, количества доменов и межцепьевых дисульфидных мостиков, связывания олигосахаридов и др. свойств).

Основные физико-химические и биологические свойства иммуноглобулинов человека

Свойство IgM IgG IgA IgD IgE
Молекулярная формула пентамер мономер мономер, димер

и т.д.

мономер мономер
Обозначения:
Н-цепи
L-цепи
Молекулярная формула
Дополнительные цепи J-цепь J-цепь, секреторный компонент
Подклассы IgG 1, IgG2, IgG3, IgG 4 IgA 1, IgA2
Количество доменов 5 4 4 4 5
Молекулярная масса 950 000 150 000 160 000 175 000 190 000
Валентность антител
Концентрация в сыворотке (мг/100 мл) 125±50 1250±300 210±50 4 0,03
Процент от общего количества 5-10 75-85 7-15 0,3 0,003
Период полураспада (дни) 5,1 23 5,8 2,8 2,5
Скорость синтеза

(мг/кг в день)

6,7 33 24 0,4 0,016
Агглютинирующая активность 100 1
Фиксация комплемента + +
Другие биологические свойства первичный иммунный ответ, ревматоидный фактор вторичный иммунный ответ; перенос через плаценту характерные антитела в секретах основная молекула поверхности лимфоцитов анафилаксия; аллергия

Антигенная структура Как все белки, иммуноглобулины являются антигенами и по отношению к ним вырабатываются антииммуноглобулины, т. е. — антитела против антител.

В молекулах иммуноглобулинов различают три вида детерминант:

изотопические,

аллотипические

и идиотипические.

Изотипические и аллотипические детерминанты локализованы в С-областях иммуноглобулинов и специфичны для Н- и L-цепей определенного типа.Дифференциация иммуноглобулинов на классы и подклассы зависит от различия строения тяжелых цепей. Известно 9 изотипов, характеризующихся тяжелыми цепями γl, γ2, γЗ и γ4, μ, α1 и α2, σ,ε.

Изотипические детерминанты (изотип) разных классов иммуноглобулинов-идентичны для всех особей определенного вида;

Аллотипические детерминанты ( аллотип) — кодируются аллельными генами и у одних особей имеются, а у других отсутствуют.

Идиотипические детерминанты (идиотип)расположены в антигенсвязывающих центрах и часто ассоциированы с гипервариабельными участками иммуноглобулинов. Идиотип – особенности строения антигенсвязывающего центра, определяющие специфичность антитела. Антитела, относящиеся к одному и тому же изотипу, но выработанные на различные АГ, называются идоитипом.

Идиотипические детерминанты Уникальны для структуры антигенсвязывающих центров определенных антител, имеются у отдельных индивидуумов популяции и выявляются с помощью антиидиотипических антител.

Иммунизируя животных антителами с определенным идиотипом, можно получать антитела, специфически реагирующие с этим идиотипом (антиидиотипические АТ), причем антигенсвязывающие области антиидиотипических АТ будут фактически отражать структуру антигенной детерминанты, на которую был вызван синтез антител указанного идиотипа.

ИС функционирует как развитая и устойчивая сеть идиотип-антиидиотип. Антиидиотипические АТ играют существенную роль в регуляции иммунного ответа.

скачать файл

vmest.ru


Смотрите также