ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Антитела из "Химия и биология белков" Впервые появление иммунитета наблюдалось при бактериальной инфекции. Человек, перенесший инфекционное заболевание, становился невосприимчивым к повторному заражению тем же самым микробом. При изучении причин этой невосприимчивости было найдено, что она обусловлена способностью сыворотки специфически агглютинировать или растворять бактерии, вызывающие инфекцию, а также повышать чувствительность этих бактерий к действию фагоцитов. Пытаясь объяснить это явление, Эрлих пришел к выводу, что в иммунной сыворотке должны присутствовать антитела, и назвал антигенами те вещества, которые вызывают появление этих антител. [c.329] В 1897 г. Крауз [1] показал, что не только бактерии или клетки, но и некоторые растворимые вещества могут действовать как антигены. Антигены осаждаются соответствующими антителами. Этот феномен, так называемая реакция преципитации, служит самым простым (а некогда и единственным) методом изучения видовой специфичности белков. Огромное значение этого метода в химии белка совершенно очевидно. [c.329] Первоначально считали, что белковые антигены существенно отличаются от бактериальных и клеточных антигенов. Впоследствии, однако, было показано, что бактерии или клетки нельзя рассматривать как индивидуальный антиген, ибо они состоят из целого ряда различных веществ, так сказать из мозаики веществ, часть которых представляет собой антиген, тогда как другие не обладают антигенным действием. Антигенными свойствами обладает большинство белков, встречающихся в организме животных, растений и бактерий. В отличие от белков углеводы, липиды и другие вещества, как правило, не являются антигенами, т. е. не обладают способностью вызывать образование антител. [c.329] Уже давно известно, что некоторые низкомолекулярные вещества, например иод, пикрилхлорид (1-хлоро-2,4,6-тринитробензол) и другие нитросоединения, при парентеральном введении способны вызывать состояние аллергии. Предполагается, что в этом случае аллергия развивается вследствие образования антител не против самих инъицированных веществ, а против их производных. [c.329] Поскольку большинство белков переваривается пепсином илн трипсином, вполне понятно, что белки теряют свои антигенные свойства при прохождении через пищеварительный канал. Поэтому, чтобы вызвать образование антител, необходимо вводить белки парентерально. [c.330] Белки обладают не только видовой, но также и органной специфичностью. Так, например, белки сыворотки отличаются серо-логически от гемоглобина или от мышечных белков того же самого животного. Впрочем, некоторые фракции глобулинов, выделенные дробным осаждением сернокислым аммонием, очень сходны между собой, и при помонш реакции преципитации их удается различить лишь с большим трудом [7]. Ферритин (см. гл. XI) видоспецифичен, но не обладает органной специфичностью [8]. [c.330] С различными химическими группами. Основной метод, использованный Ландштейнером для этой цели, заключается в диазотировании белков различными диазосоединениями. Подобный метод имеет следующие преимущества 1) практически все вещества обладают способностью образовывать диазопроизводные, и, следовательно, таким способом можно присоединять к белковой молекуле любые желаемые группы 2) комплексирование диазо-соединепий с белками происходит при 0° в слегка щелочном растворе (рП9), т. е. в условиях, при которых большинство белков не денатурируется. При помощи этого метода удалось получить весьма интересные данные некоторые из этих данных будут изложены ниже. [c.331] Не все группы, которые можно ввести в белковую молекулу, обладают способностью изменять ее серологические свойства и вызывать образование специфических антител. Серологическую специфичность антигенов определяют только полярные группы, главным образом кислотные группы, например —СООН, —ЗОзН, —АзОзНг [2], или основные группы, например четвертичная аммониевая группа [13]. Полярные группы, вероятно, определяют и антигенную специфичность природных белков. В настоящее время мы не в состоянии указать, какие именно химические группы определяют антигенную специфичность этих белков. Весьма вероятно, однако, что эта специфичность связана не с одним каким-нибудь определенным типом групп, а зависит от определенного расположения на поверхности белковой молекулы различных полярных групп [12]. [c.332] Желатина, которую получают при нагревании коллагена, не обладает антигенными свойствами. Этот факт первоначально пытались объяснить отсутствием в этом белке тирозина. Однако желатина не приобретает антигенных свойств и после присоединения к ней тирозина [17], диазосоединений [18] или иода [19]. В настоящее время отсутствие антигенных свойств у желатины приписывают нескольким причинам 1) желатина представляет собой денатурированный в результате нагревания белок и вследствие этого не обладает определенной внутренней структурой [20] 2) при введении в организм она не отлагается в местах образования антител, но быстро выводится из организма [18, 19] 3) желатина содержит большое количество глицина. Поскольку глицин не содержит в а-положении боковых цепей, пептидные цепи, в состав которых входит глицин, могут свободно вращаться вокруг своей длинной оси, что влечет за собой нарушение их пространственной конфигурации [21]. В связи с этим пептидные цепи желатины не обладают жесткой структурой, которая является одним из необходимых условий иммунологической специфичности белков. [c.333] Необходимость наличия определенной, устойчивой структуры для сохранения антигенных свойств подтверждается тем фактом, что эти свойства теряются при действии на белки высокого давления. Так, например, сывороточные белки теряют свои антигенные свойства после выдерживания под давлением 6 000 атм [28]. [c.333] Подытоживая изложенные данные, можно сказать, что наличие антигенных свойств у молекул того или иного соединения зависит от следующих услсший 1) молекула должна содержать белок в качестве носителя детерминирующих групп 2) белковая частица должна иметь некоторые минимальные размеры 3) внутренняя ее структура должна быть устойчивой и не должна быстро изменяться и 4) белок должен нести на своей поверхности определенное число полярных групп. [c.334] Отсутствие антигенных свойств (точнее, наличие лишь незначительной антигенности) у инсулина и многих гормонов гипофиза, по всей вероятности, обусловлено их низким молекулярным весом. В некоторых случаях мы не знаем причины, почему то или иное соединение лишено антигенных свойств. Так, например, неизвестно, почему желтые ферменты (флавопротеины) не являются антигенами [27], хотя другие ферменты, в частности уреаза, весьма активны в этом отношении. [c.334] Уже давно известно, что антитела находятся в глобулиновой фракции иммунной сыворотки. Это наблюдение послужило основой для представления о том, что антитела в большей или меньшей степени рыхло связаны с сывороточными глобулинами. Если иммунную сыворотку фракционировать при помощи сернокислого аммония, то антитела обнаруживаются главным образом во фракции у-глобулинов [30]. Фракционирование глобулиновой фракции этиловым спиртом показало, что антитела присутствуют во фракциях 11-1, П-2 и П-3, а также во фракции ПМ [31]. Некоторые антитела осаждаются вместе с эвглобулинами при диализе против дестиллированной воды, другие же антитела обнаруживаются во фракции псевдоглобулинов [32]. Как правило, иммунная сыворотка содержит больше у-глобулинов, чем нормальная сыворотка. Кроме а-,, 8- и у-глобулинов, присутствующих и в нормальной сыворотке, иммунная сыворотка иногда содержит также новую фракцию (Т), которая при электрофорезе движется между р- и у-фракциями. Т-фракция также содержит антитела [33, 34]. Исследования последних лет показали, что сыворотка многих новорожденных животных, например жеребят [35] или кроликов [36], бедна глобулинами. Это хорошо согласуется с тем фактом, что в сыворотке новорожденных животных антитела отсутствуют [37]. [c.335] Физико-химические свойства антител очень близки к физикохимическим свойствам [ глобулинов нормальной сыворотки. В большинстве случаев их изоэлектрическая точка лежит около pH 6 [38]. Молекулярный вес антител крови кроликов и обезьян равен 157 ООО, а крови лошади, овцы и быка 920 ООО [39]. При гидролизе антител получаются те же самые аминокислоты, которые удается обнаружить в гидролизате нормальных т-глобули-нов [40]. В глобулинах нормальной сыворотки кролика и в антителах крови кроликов аминокислоты расположены в одной и той же последовательности. Оба белка содержат аспарагиновую кислоту, валин, лейцин, а на концах пептидных цепей находится аланин со свободной аминогруппой [41]. [c.335] Антитела отличаются от нормальных сывороточных глобулинов, а также друг от друга своей специфичностью. Каждое антитело соединяется только с тем антигеном, при помощи которого производилась иммунизация, и не соединяется ни с каким другим антигеном. Для объяснения этой специфической способности антител соединяться с соответствующим антигеном Брейнл и автор настоящей книги выдвинули теорию, согласно которой антитела являются глобулинами, имеющими молекулы, конфигурация которых геометрически дополняет конфигурацию детерминирующих групп молекул антигена [46]. Авторы этой теории предполагают, что полярные группы антигена оказывают влияние на процесс образования глобулинов из аминокислот, в результате чего нормальный ход этого процесса изменяется и образуются молекулы глобулина, имеющие иную пространственную конфигурацию [46—48]. [c.336] В то время как плазма крови кроликов и лошадей содержит большие количества растворимых антител, в плазме других животных, например морских свинок, растворимые антитела присутствуют лишь в небольших количествах (даже в том случае, если эти животные сенсибилизируются растворимыми антигенами). Аллергическое состояние у этих животных выявляется сильным анафилактическим шоком, возникающим при повторной инъекции того же самого антигена. Антитела у этих животных, повидимому, не могут проникать из тканей, где они образуются, в кровяную плазму, так как они представляют собой нерастворимые белки. Повидимому, и здесь существует соответствие между пространственной конфигурацией антител и антигенов, которое определяет высокую избирательность реакции между ними [53]. Некоторым исследователям удалось экстрагировать антитела из лимфатических клеток. В связи с этим было высказано предположение, что часть антител образуется в лимфатических клетках [54, 55, 56] или же в плазмаци-тах [57]. По мнению автора данной книги, антитела могут образовываться во всех тех клетках, в которых синтезируются белки, если только эти клетки способны связывать молекулы инъициро-ванного антигена [58]. [c.337] Вернуться к основной статье