Константные и вариабельные области цепях антител

Рис. 30-16. Структура молекулы антитела. Молекула содержит две легкие (Ь) и две тяжелые (И) цепи, каждая из которых имеет вариабельную (V) (красная) и константную (С) области (серая). Константные области тяжелых цепей состоят из трех различающихся доменов Сн1,

Рис. 162. Схематичное строение молекулы антитела IgG 1 человека 1 — идиотин, 2 — изотип, 3 — аллотип, Па — расщегмение папаином, F — фрагмент, Fd — фрагмент, С — константная область, У — углевод, V — вариабельная область, Н — тяжелая цепь, L — легкая

Перегруппировка генов, кодируюпщх тяжелые цепи Ig. Следует отметить, что тяжелые цепи иммуноглобулинов также состоят из вариабельных и константных областей. Вариабельная область кодируется тремя различными типами генов V -вариабельный фрагмент (150 генов), О -гипервариабельный (50 генов) и Jjj-соединяющий фрагмент (4 гена). Dj -фрагмент характерен для вариабельной области только тяжелых цепей diversity — разнообразие). Как известно, антитела разделяются на пять классов, причем принадлежность к тому или иному классу определяется константной областью тяжелой цепи. М-классу соответствует ц-цепь D-классу — 5-цепь G-классу — у-цепь Е-классу — 8-цепь и А-классу — а-цепь иммуноглобулина. В-клетки способны менять константные фрагменты тяжелых цепей без изменений их вариабельных участков. Это приводит к переключению классов — феномену, имеющему большое биологическое значение. Формирование функционально активного участка ДНК, кодирующего тяжелые цепи Ig, представлено на рис. 30.11. [c.487]

Примерно четвертую часть тяжелой цепи, включающую N-конец, относят к вариабельной области Н-цепи (V ), остальная часть ее—это константные области (Сц1, Сц2, СцЗ). Участок иммуноглобулина, связывающийся со специфическим антигеном, формируется N-концевыми вариабельными областями легких и тяжелых цепей, т.е. V - и У -доменами. У высших позвоночных имеются все 5 классов антител (IgA, IgD, IgE, IgG и IgM), каждый со своим классом Н-цепей а, б, , у и [i соответственно. Молекулы IgA содержат а-цепи, молекулы IgG — у-цепи и т.д. Кроме того, имеется ряд подклассов иммуноглобулинов IgG и IgA. Например, у человека существует 4 подкласса IgG IgGj, IgG,, IgGj и IgG , содержащих тяжелые цепи у,, Уз и у, соответственно. Разные Н-цепи придают шарнирным участкам и хвостовым областям антител различную конформацию и определяют характерные свойства каждого класса и подкласса (подробнее см. руководства по иммунологии). [c.572]

Антитело — это молекула, синтезируемая организмом животного в ответ на присутствие чужеродного вещества, называемого антигеном. Антитела представляют собой белки, известные как иммуноглобулины. Молекула любого иммуноглобулина состоит из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (Е-цепи) полипептидных цепей (рис. 14.38). В ней различают константные (неизменные) и вариабельные (изменчивые) участки. Последние и распознают строго определенный антиген, структурно соответствующий им, как ключ замку, а проще говоря, — связывают его. Человеческий организм способен образовать примерно 100 млн. различных антител, распознающих практически любые чужеродные вещества, в том числе и те, с которыми мы никогда не сталкивались. Это возможно благодаря своего рода внутриклеточной перетасовке частей генов, кодирующих вариабельные области иммуноглобулинов (аналогично сборке разных конструкций из стандартного набора деталей). [c.175]

Сравнительно недавно было показано, что в мРНК, детерминирующей синтез легких цепей иммуноглобулинов, содержится информация как для вариабельной, так и для константной части белковых цепей [191]. Согласно результатам, полученным при генетических исследованиях, процессу транскрипции, вероятно, предшествует объединение областей V и С. Путь дифференцировки клеток, продуцирующих антитела, очень сложен, что, по-видимому, тесно связано со сложностью самого иммунного ответа 192, 193]. Т- и В-клетки (гл. 5, разд. В,4), называемые иногда малыми лимфоцитами, образуются из общего предшественника — стволовых клеток. У птиц В-клетки формируются в специальном органе — фабрициевой сумке и в других частях тада. У млекопитающих, очевидно, В-клеткн образуются главным образом в костном мозге, а Т-клетки — в тимусе (зобной железе), где они находятся под регуляторным влиянием гормона тимозина [194, 195], изменяющего направление развития каким-то еще непонятным обрадом. [c.365]

Иммуноглобулины сами представляют собой антигены, и можно получип, антитела, которые будут узнавать антигенные детерминанты как константных, так и вариабельных участков цепей Ig. Антигенные детерминанты вариабельных областей L- и Н-цепей, расположенные на антиген-связываю-щем участке антитела, называются иднотнпами (рис. 17-47). Каждый специфический антиген-связывающий участок имеет свой характерный набор идиош-пов. Поэтому у животного, обладающего миллионами различных антиген-связывающих участков, будут также миллионы различных идиотипок Поскольку в организме каждый отдельный идиотип присутствует в очеш, малом количестве, животное не толерантно к своим собственным идиотинам. Будучи надлежащим образом иммунизирован каким-либо из своих антител, его организм будет давать и Т-, и В-клеточный иммунный ответ. [c.44]

Иммуноглобулины, или антитела, синтезируются В-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Известно 5 классов иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, IgD и IgE, при этом IgG, IgA и IgM — основные классы IgD и IgE —минорные классы иммуноглобулинов плазмы человека. Молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей. Каждая пара в свою очередь состоит из двух разных цепей легкой (L) и тяжелой (Н). Иными словами, молекула иммуноглобулинов состоит из двух легких (L) цепей (мол. масса 23000) и двух тяжелых (Н) цепей (мол. масса 53000—75000), образующих тетрамер (L,H,) при помощи дисульфидных связей (рис. 17.2). Каждая цепь разделена (может быть, несколько условно) на специфические домены, или участки, имеющие определенное структурное и функциональное значение. Половину легкой цепи, включающую карбоксильный конец, называют константной областью ( J, а N-концевую половину легкой цепи —вариабельной областью (VJ. [c.571]

Рис. 18-27. Организация носледовательностей ДНК, кодирующих константную область тяжелой цени. Носледовательности, кодирующие каждый из доменов и шарнирный участок (экзоны), разделены некодирующими носледовательностями (нитронами) Интроны удаляются путем силайсинга нервичных РНК-транскринтов при образовании мРНК. ДНК, кодирующая вариабельную область тяжелой цепи, пе показана. Возможно, что наличие интронов в носледовательности ДНК облегчало возникновение случайных дупликаций в ДНК. приведших к появлению генов антител в

Иммуноглобулины сами могут действовать как антигены, и можно получить антитела, которые будут узнавать антигенные детерминанты как константных, так и вариабельных участков цепей 1 . Антигенные детерминанты (эпитопы) вариабельных областей Ь- и Н-цепей, расположенные на антиген-связывающем участке антитела, называются идиотопами (рис. 18-38). Каждый специфический антиген-связывающий участок имеет свой характерный набор идиотопов, поэтому у животного, обладающего миллионами различных антиген-связывающих участков, будут также миллионы различных идиотопов. Поскольку в организме каждый отдельный идиотои присутствует в очень малом количестве, животное не толерантно к своим собственным идиотоиам, и если его надлежащим образом иммунизировать каким-либо из его собственных антител, организм животного будет давать и Т-, и В-клеточные иммунные ответы. [c.252]

В клетке, синтезирующей антитело, каждая цепь иммуноглобулина кодируется одним геном, имеющим прерывистое строение. Экзоны этого гена в точности соответствуют функциональным доменам белка. Первый экзон вариабельной области кодирует сигнальную последовательность (необходимую для прикрепления к мембране), второй-основную часть У-области (размером менее 100 кодонов). Структура константной области зависит [c.504]

Например, если сравнить носледовательности большого числа различных миеломных -ценей (каждая длиной около 220 аминокислот), то окажется, что С-концевые половины у них одинаковы или различаются лишь незначительно, тогда как N-концевые половины все разные. Таким образом, L-цепи содержат константную область примерно из ПО аминокислот и вариабельную область такой же длины. N-концевая вариабельная область Н-ценей тоже состоит приблизительно из 110 аминокислот, константная же, в зависимости от класса антител, - из 330 или 440 аминокислот (рис. 18-24). [c.238]

Непрямые данные были получены прн изучении антиидиотипнческнх антител. Как уже говорилось, можно получить антитела, которые узнают антигенные детерминанты антиген-связывающих участков других антител такие детерминанты называются идиотипами. Антиидиотипические антитела, способные реагаровать с антиген-связывающим участком растворимого антитела к некоторому антигену X, будут связываться не только с анти-Х-антитела-ми в растворе, но также и с В-клетками, имеющими на своей поверхности те же самые антитела (как рецепторы для антигена X). Неудивительно, что присоединение антиидиотипических антител к этим рецепторам на поверхности В-клеток может ингибировать способность В-клеток узнавать антиген X н отвечать на него. Было показано, что в некоторых случаях антиидиотипические антитела связываются с Т-клвткамн н тоже ингибируют их способность отвечать на антиген X (рнс. 17-55). Генетические исследования позволяют предполагать, что идиотипы, общие для рецепторов В- н Т-клеток, могут кодироваться генными сегментами, определяющими вариабельные области Н-цепей иммуноглобулинов. Антиидиотипические антитела были использованы для выделения малых количеств рецепторов нз плазматических мембран Т-клеток. Хотя эти рецепторы состоят нз полипептидов, сходных по размерам с обычными Н-цепями, они не реагируют с антителами к константным областям каких-либо известных Н- или L-цепей иммуноглобулинов. Эти данные наводят на мысль, что рецепторы Т-клеток могут представлять собой какой-то новый класс Н-цепей, кодируемый специальным набором генов константной области н, возможно, некоторыми генными сегментами, кодирующими Ун-области обычных антител Этой гипотезе противоречит то, что в экспериментах с нспользованнем техники рекомбинантной ДНК не удалось [c.51]

Возможность изучения генов антител появилась благодаря разработке технологии рекомбинантных ДНК. С помощью этого метода было установлено, что константные и вариабельные области легких цепей кодируются двумя отдельными сегментами ДНК. В клетках, совсем не образующих антитела, эти генные сегменты расположены в отдаленных один от другого участках хромосомы, но при синтезе антител они оказываются в непо- [c.133]

Легкие цепи антитела состоят из 2 доменов вариабельного (Vl), находящегося на N-концевой области полипептидной цепи, и константного ( l), расположенного на С-конце. [c.26]

Все T R представляют собой мембраносвязанные гетеродимеры (рис. 10.74). Большинство из них состоит из двух цепей, а и р, но небольшая часть T R содержит две другие цепи-у и 8. Мол. масса а-, р- и 8-цепей составляет примерно 45 кДа, а у-цепи-35 кДа. Разные типы Т-клеток несут либо ар-, либо y8-T R. Цепи удерживаются в паре с помощью дисульфидных связей. Аналогично Н-и L-цепям антител, каждая цепь T R содержит вариабельный N-конец, почти целиком выступающий из мембраны, и константный С-конец, отчасти заякоренный в мембране. Антигенная специфичность T R определяется трехмерной структурой, которая образуется в результате взаимодействия расположенных соответствующим образом Уц- и Vp- или Vy- и Vg-областей. [c.294]

Антитела являются гетеродимерами, так как основная составляющая их единица состоит из разных белковых цепочек тяжелой (Н) и легкой (L) цепей (см. табл. 3.1). Две Н + L-пары, образующие основную молекулу, удерживаются вместе химическими связями. Такое строение характерно для IgG-антител и связанных с клеточной поверхностью мономерных 1дМ (и IgD). Обратите внимание, что антигенсвязывающий центр образован взаимодействием вариабельных областей Н- и L-цепей. Константная область Н-цепи определяет класс иммуноглобулина и защитную функцию антитела (см. табл.3.1). Внизу рисунка в рамке приведены сильно упрощенные изображения антител, которые используются в других рисунках (рис. 1.2, 3.1, 3.6, 3.7 и 4.1). [c.70]

Комплексы антигенов и антител часто нерастворимы и осаждаются из раствора (рис. 3.3). Такие комплексы связываются с поверхностной мембраной клеток, например, фагоцитов, константной областью Н-цепи антитела, давая клетке возможность поглотить их и переварить (рис. 3.1). В центрах размножения особые клетки, которые называются фолликулярными дендритными клетками (ФДК), представляют такие комплексы для отбора мутантных вариабельных областей с высокой аффинностью (рис. 5.4). Детали описаны в табл. 3.1. [c.84]

При сборке молекул иммуноглобулинов 13 вариантов легких цепей и 40 вариантов тяжелых цепей соединяются в различных сочетаниях, образуя в организме человека более 500 вариантов молекул иммуноглобулинов (рис. 31). На самом деле число присутствующих в крови человека молекул иммуноглобулинов значительно больше. Во-первых, большинство полипептидных цепей присутствует в виде двух вариантов (аллотипов), каждый из которых контролируется одним из аллельных генов. Во-вторых, на все это накладывается гетерогенность, связанная с наличием у отдельных молекул активности антитела. Активность антитела данной специфичности может быть связана с молекулами, различающимися не только по константным областям, но даже и по строению вариабельной области. И, наоборот, молекулы, относящиеся к одному варианту, как по константной области, так и по подгруппе вариабельной области могут различаться между собой по специфичности. [c.129]

Структурную основу иммуноглобулинов составляют четыре пептидные цепи, соединенные друг с другом дисульфидными связями две тяжелые (цепи Н) с молекулярной массой 50 ООО (от 450 до 700 аминокислотных остатков) и две легкие (цепи Ь) с молекулярной массой 25 ООО (около 200 аминокислотных остатков) (рис. 20.1). Такую структуру обычно называют мономером. В пептидных цепях различают вариабельные (V) и постоянные, или константные (С), области. По различиям первичной структуры постоянных областей легкие цепи делятся на два типа (к и А.), тяжелые — на пять типов (табл. 20.1). По типу тяжелых цепей, входящих в мономеры, все иммуноглобулины делятся на пять классов. Каждый класс включает огромное множество индивидуальных иммуноглобулинов, различающихся по первичной структуре вариабельных областей общее число индивидуальных иммуноглобулинов всех классов равно примерно 10 . Молекулы антител классов IgG, IgD и IgE мономерны они имеют -образную форму. Антитела IgA построены из двух-четырех мономеров (Н Ц) ), а IgM — из пяти мономеров (Н Ц) . [c.475]

У всех легких цепей данного типа (X или вся С-концевая половина имеет одинаковую последовательность аьшиокислот (иногда с небольшими различияьш), тогда как все К-концевые половины различны. Ы-концевые вариабельные области тяжелых и легких цепей сходны по длине (около ПО амннокислотаых остатков), тогда как константная область у тяжелых цепей в три-четыре раза (в зависимости от класса антител) длиннее, чем у легких цепей. [c.32]

И действительно, теперь ясно, что связывающий участок антитела формируют всего лишь около 20-30 аминокислотных остатков вариабельной области каждой из цепей. Первым свидетельством в пользу этого явились данные об аминокислотных последовательностях, которые показали, что различия между вариабельными областями как з L-, так и в Н-цепях в основном ограничены тремя небольшими терва 1Ш бельпымн обласпми в каждой цепи. Остальные части, известные под названием структурных областей, относительно константны. Эти данные позволяли предсказать, что антиген-связы-вающий участок образуют всего лишь 5-10 аминокислот каждой гипервариа-бельной области (рис. 17-35). Это предсказание было впоследствии подтверждено рентгеноструктурным анализом антител (см. ниже). [c.33]

Антитела синтезируются при участии трех пулов генных сегментов, кодирующих соответственно -. X- и Н-цепи. В кажОом пуле отдельные генные сегменты, кодирующие разные части вариабельных областей L и и Н-цепей, соединяются путем сайт-специфической рекомбинации в процессе дифференцировки В-клеток. Пулы для L-цепей содержат один или несколько константных (С) генных сегментов и наборы вариабельных (V) и соединительных [c.253]

Наличие в антителах константных и вариабельных областей уже давно навело ученых на мысль, что ДНК, направляющая синтез легких цепей, образуется в результате сплайсинга двух генов, один из которьи кодирует вариабельную область, а другой-константную. Доказательства, подтверждающие это предположение, были получены Сусуму Тонега-вой и его сотрудниками, которые показали, что гены, кодирующие константную и вариабельную части легких цепей одного специфического типа, сильно сближены в ДНК иммуноцитов, вырабаты- [c.979]

Однако еще оставался без ответа вопрос об источниках разнообразия антител. Теоретическое допущение о существовании своего особого гена для антител каждой из множества специфичностей немедленно открыло другую проблему. Половина аминокислотной последовательности любой легкой и четверть любой тяжелой цепи иммуноглобулинов всегда вариабельна, а остальная часть константна. Каким образом в случае предполагаемого множества генов антител возможно сохранение неизменной последовательности в константных областях иммуноглобулиновых цепей На этот вопрос ответили Драйер и Беннетт, предположив, что вариабельные и константные области кодируются отдельными генами, причем существует множество генов для вариабельных (V) и один или весьма ограниченное число генов для константных (С) областей. Теперь оставалось только объяснить источник многообразия вариабельных областей Основой для этого стала идея соматического мутагенеза, согласно которой из относительно небольшого числа гаметных генов (гены зародышевой линии) в течение жизни индивида возникает множество модифицированных, т. е. подвергшихся мутациям генов. Кроме того, было высказано предположение, что полный У-ген может появляться в результате рекомбинации ряда генных сегментов. При разрезании и соединении фрагментов ДНК между ними могут встраиваться добавочные нуклеотиды, создавая дополнительную вариабельность, названную N-peгиoнaльнoй, поскольку новая нуклетидная последовательность отличается от гаметной. Вместо мутаций источником разнообразия вариабельных областей могла бы служить, как предполагалось, генная конверсия с участием набора [c.130]

Константная и вариабельная области. Все тяжелые и легкие цепи иммуноглобулинов имеют общее свойство, отличающее их от всех изученных к настоящему времени белков в них имеются константные и вариабельные области. Константная область (С) построена подобно большинству других полипептидов, ее аминокислотная последовательность одинакова у С-цепей всех типов, исключение составляют лишь отдельные аминокислотные остатки, по которым наблюдаются полиморфные варианты. Обычно они выявляются косвенно, по подавлению агглютинации эритроцитов специфическими антителами. Эти варианты обозначаются как группы Gm и Кш (Inv) для тяжелых и легких цепей соответственно. Вариабельные области, напротив, по аминокислотным последовательностям оказались различными во всех изученных к настоящему времени белках миелом. Все вариабельные области легких и тяжелых цепей имеют примерно равную длину-107-120 аминокислот. Константная область легких цепей приблизительно равна по длине вариабельной области. В тяжелых цепях константная область по длине почти в точности соответствует нескольким копиям вариабельной области (рис. 4.63). Константные области тяжелых у -и а j-цепей в три раза, а ц- и е-цепей в четыре раза длиннее сходных областей легких цепей. Более того, все сегменты константной области в некоторой степени гомологичны между собой, т.е. их аминокислотные последовательности, хотя и различаются по многим деталям, но все же настолько сходны, что это не может быть случайностью. [c.102]

Для кодирования иммуноглобулинов всех классов используется один и тот же набор генов вариабельной области. Переключение изотипа в зрелой клетке, образующей антитела, заключается всего лишь в смене функционального гена константной области. Это удалось выяснить при анализе двойных миелом, в сыворотке носителей которых одновременно содержатся моноклональные антитела двух изотипов. Например, у больного множественной миеломой были обнаружены IgM и IgG с идентичными легкими цепями и VH-областями — IgG отличались от IgM только заменой цепей ц на у. Подобно этому, на поверхности одного лимфоцита часто одновременно присутствуют IgM и IgD и, несмотря на разные изотипы, эти мембраносвязанные иммуноглобулины имеют идентичные антигенсвязы-ваюшие центры. [c.142]

Структура антитела. Указаны вариабельная и константная области легкой ( / С ) и тяжелой ( /цСц) цепей, а также отдельные домены константных областей тяжелой цепи (Сц1, Сн2 и СцЗ) и антигенсвязывающие сайты в вариабельных областях и СОВ. [c.284]

Эти данные позволили предсказать, что как Ь-, так и Н-цепи построены из повторяющихся сегментов, или доменов, каждый из которых сворачивается независимо, образуя компактную функциональную единицу. И действительно (рис. 18-26), Ь-цепь состоит из одного вариабельного домена (Уь) и одного константного (Сь), а большинство Н-цепей - из вариабельного домена (Ун) и трех константных доменов (См1, См2 и СмЗ). (Каждая 1- и г-цепь содержит один вариабельный и четыре константных домена.) Вариабельные домены ответственны за связывание антигена, а константные домены Н-цепей (за исключением Сн1) образуют Рс-область, определяюи Другие биологические свойства антител. [c.240]

Смотреть страницы где упоминается термин Константные и вариабельные области цепях антител : [c.211] [c.170] [c.213] [c.32] [c.34] [c.45] [c.979] [c.979] [c.239] [c.121] [c.322] [c.121] [c.322] [c.55] [c.129] [c.239] [c.241] [c.244] [c.253] [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология