ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Существование общего принципа структурной организации активных центров рецепторов из "Биохимия мембран Рецепторы клеточных мембран" Нетрудно представить себе, исходя из огромного разнообразия клеточных рецепторов, какой объем работы необходимо проделать, чтобы охарактеризовать строение активных центров рецепторов к достаточно большому числу лигандов. Если осуществлять такой анализ без предварительной гипотезы относительно возможных способов организации активных центров рецепторов, обобщить результаты химического анализа будет крайне затруднительно. [c.46] Большие возможности для формирования представлений о наиболее общих принципах организации активных центров рецепторов открываются в случае сравнения активных центров рецепторов и антител, направленных к одному и тому же лиганду. [c.46] Если антитела и клеточные рецепторы одним и тем же лигандом взаимодействуют с близкими константами связывания, существует ли сходство в строении их активных центров Значимость ответа на этот вопрос весьма велика, так как с большой убедительностью доказано, что активные центры различных по специфичности антител построены по единому принципу и что активные центры любых по специфичности антител кодируют гены, принадлежащие к одному семейству, а именно семейству вариабельных генов для легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов. Более того, активным центрам антител полноегью соответствуют по строению активные центры антигенсвязывающих рецепторов В — лимфоцитов, имеющих иммуноглобулиновую природу. Уже это означает, что, по меньшей мере, у клеток одного типа строение клеточных рецепторов (их активных центров) не имеет отличий от активных центров антител. [c.47] Здесь не рассматриваются подробно принципы организации активных центров антител (см. М. Тернер, 1983 А. Я. Кульберг, 1985, 1986), однако необходимо напомнить, что специфичность им придают так называемые гипервариабельные участки НУ) вариабельных районов тяжелой (Я) и легкой ( ) полипептидной цепей. Как в тяжелой, так и легкой цепях находится по три гипервариабельных участка, которые разделены отрезками аминокислотной последовательности (РН), характеризующимися крайней консервативностью своего строения. [c.47] Гипервариабельные участки для каждого антитела, продуцируемого индивидуальной особью данного биологического вида и даже отдельными лимфоидными клетками данного индивидуума, уникальны по своему строению и отличаются от аналогичных участков антитела другой специфичности и даже от антитела той же специфичности, но синтезируемого другой лимфоидной клеткой. Таким образом, даже к такому простому химическому соединению, как например, динитрофенильная группа или арсани-ловая кислота, существует большой набор вариабельных генов (К-генов), кодирующих целый спектр антител, каждое из которых будет иметь характерные для него особенности первичной структуры гипервариабельных участков. [c.47] Для развития приведенных выше данных необходимо указать, что иммуноглобулины различного видового происхождения также имеют выраженные черты сходства по -участкам легкой и тяжелой цепей. При этом сравниваемые белки могут принадлежать животным, далеко отстоящим друг от друга на эволюционной лестнице. Последнее можно проиллюстрировать данными сравнительного изучения аминокислотной последовательности К-районов тяжелых цепей ( н) иммуноглобулинов мыши и крокодила (рис. 10). [c.49] Строение консервативных участков вариабельных районов иммуноглобулинов было рассмотрено подробно гля того, чтобы показать высокую эволюционную устойчивость генетических элементов, кодирующих эти структуры. Если предположить, что гены, кодирующие активные центры рецепторов нелимфоидных клеток, и вариабельные гены для полипептидных иепей иммуноглобулинов имеют единое эволюционное происхождение, то в таком случае и те и другие могут включать в себя элементы, кодирующие сходные по строению консервативные участки. [c.49] Ниже будут приведены данные сравнительного анализа первичных структур полипептидных цепей иммуноглобулинов и внеклеточных доменов некоторых рецепторных белков, подтверждающие существование в рецепторах нелимфоидных клеток участков аминокислотной последовательности, гомологичных FR-уча-сткам полипептидных цепей иммуноглобулинов. В настоящем разделе рассмотрены данные иммунологического анализа, свидетельствующие в пользу сходства строения активных центров антител и клеточных рецепторов. [c.49] Установлено, что антнварнотнпнческпе антитела реагируют с вариабельными районами антител самой разнообразной специфичности одного и того же видового происхождения. Кроме того, антитела против вариотипических детерминант иммуноглобулинов одного биологического вида реагируют с аналогичными детерминантами иммуноглобулинов другого биологического вида. Эти результаты полностью согласуются с результатами анализа первичных структур вариабельных районов, которые, как указывалось выше, свидетельствуют о сходстве строения FR-участ-ков вариабельных районов у различных антител одного биологического вида и у аналогичных районов иммуноглобулинов различного видового происхождения. [c.50] Структура вариабельных районов полипептидных цепей иммуноглобулинов включает гипервариабельные участки. Именно эти участки определяют специфичность связывания антителами лигандов и именно с ними связаны находящиеся в активных центрах лиганды (гаптены, детерминантные группы антигенов). Что касается консервативных участков, то они образуют как бы рамку активного центра антитела, не участвуя в то же время в связывании лиганда. [c.50] К гипервариабельным участкам также можно получить антитела. Совокупность гипервариабельных участков, характерных для антитела определенной специфичности, обозначают как идиотип, а направленные к ним антитела называют антиидиоти-пическими. Существуют прямые экспериментальные доказательства в пользу того, что антиидиотипические антитела способны распознавать гипервариабельные участки вариабельных районов иммуноглобулинов (С. Kohler et al., 1985 A. Я. Кульберг, 1986). [c.50] Сходство строения активных центров клеточных рецепторов, распознающих гормоны, медиаторы, другие белки (типа lq), и антител, распознающих в качестве антигенов те же вещества, представляется, на первый взгляд, удивительным в свете традиционных взглядов на проблему иммунологического распознавания. Общепринято мнение, что вариабельные гены, кодирующие активные центры антител и иммуноглобулиновых (по своей природе) рецепторов лимфоцитов, экспрессируются только в В-лим-фоцитах и их более дифференцированных потомках — плазматических клетках. При этом из большого набора вариабельных генов определенный В-лимфоцит в ходе своей дифференцировки из клеток-предшественниц выбирает только один (редко два) вариабельный ген для тяжелой и один — для легкой цепей. В результате, В-лимфоциты экспрессируют, как правило, иммуноглобулиновые рецепторы только для одного лиганда, а плазматические клетки всегда продуцируют только одно, строго определенное по специфичности антитело. [c.52] Выполненные эксперименты показали, что макрофаги, клетки линии P388Di и фибробласты из костного мозга синтезируют мембраносвязанные белки, взаимодействующие с иммобилизованными АРС, ДНФ и IgG. Связывание носило специфический характер, что можно проиллюстрировать данными, полученными в опытах с фибробластами (рис. И). [c.54] Порцию материала, снятого с фибробластов с помощью трипсина, пропускали через колонку, содержащую иммобилизованный АРС. Другую порцию того же материала пропускали последовательно через колонки с иммобилизованным IgG, а затем иммобилизованным АРС. Полноту сорбции на каждом сорбенте контролировали. Оказалось, что при пропускании только через иммобилизованный АРС и при последовательном пропускании через иммобилизованные IgG и АРС количество радиоактивности, связавшееся с АРС, было одинаковым. Следовательно, IgG не связывает материал, фиксирующийся на АРС. [c.54] Вернуться к основной статье