Активный центр антитела, структур

На примере таких белков, как лизоцим или миоглобин, было показано, что антигенные детерминанты представляют собой выпуклые части молекулы, которые могут входить внутрь активного центра антител. В случае бактериальных клеток в качестве антигенных детерминант часто выступают короткие цепочки из 3—5 остатков сахаров, образующие стенку бактерий. Низкомолекулярные соединения, например некоторые лекарства, сами по себе не могут вызывать образование антител. Их называют гаптенами. Однако после присоединения гаптенов к поверхности той или иной макромолекулы организм начинает вырабатывать на них антитела. Очевидно, что размеры гаптена могут быть меньше объема полости активного центра антитела, в результате чего происходит связывание гаптена только с частью специфических участков активного центра. Тем не менее, как показывает опыт, и в этих случаях антитела являются высокоспецифичными. В качестве примера можно привести структуру молекул двух гормонов — тироксина и тиро-нина [c.102]

Иммобилизация антител микрокапсулированием. При ковалентной или адсорбционной иммобилизации часть активных центров антител может снижать или полностью утрачивать способность взаимодействовать с антигеном. Эффективным путем сохранения нативной структуры антител является иммобилизация микрокапсулированием, широко используемая для получения препаратов ферментов, антигенов (для обеспечения пролонгированного эффекта при иммунизации) и лекарств для достижения их направленного транспорта в организме. [c.212]

Рис. 3. Структура активного центра антитела, связывающего фосфорилхолин (выделен жирным)

Во-первых, гетерогенностью антител по физико-химическим свойствам, в том числе по сродству к антигену. Во-вторых, сложностью определения общего количества антител, а также отдельных фракций. В-третьих, в случае поливалентных антигенов возможностью образования комплексов сложного состава, в том числе циклической структуры, в которых проявляется кооператив-ность Взаимодействия активных центров антител. Все это не позволяет применить традиционные методы для расчета истинных значений констант связывания. Более надежные данные могут быть получены для моноклональных антител и их РаЬ-фрагментов, так как в этом случае могут быть выделены индивидуальные антитела в гомогенном виде. [c.41]

Сильное влияние различных факторов на антигенную структуру и специфичность гаптенов, по-видимому, объясняется их ограниченными размерами и особенностями структуры активных центров антител. [c.17]

Как известно, макрофаги экспрессируют рецептор для lq (см. гл. 3 и 5). Активный центр этого рецептора содержит структуры, являющиеся детерминантами для антител против антител к lq (см. разд. 3.2). Моновалентные Fab-фрагменты указанных антиидиотипических антител блокируют активный центр рецептора для lq, эффективно конкурируя с последним. Это определяет возможность использования РаЬ-фрагментов антиидиотипических антител для оценки роли рецептора в регуляции биосинтеза белка, распознаваемого этим рецептором. Как показали выполненные эксперименты (А. Я. Кульберг и др., 1986), добавление в среду РаЬ-фрагментов антител против антител к lq приводит к подавлению биосинтеза lq покоящимися перитонеальными макрофагами (рис. 22). Одновременно в этих же условиях был исследован биосинтез других белков, продуцируемых макрофагами. Для этого с помощью иммобилизованных антител из препаратов извлекали lq, а остальные белки (как внутриклеточные, так и присутствующие в культуральной жидкости) осаждали трихлоруксусной кислотой и определяли их радиоактивность. Оказалось, что в присутствии РаЬ-фрагментов антиидиотипических антител биосинтез водорастворимых белков макрофага (за исключением lq) не изменяется. Таким образом, избирательное блокирование активного центра рецептора для lq сопровождается подавлением биосинтеза только lq. [c.88]

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]

Избирательность взаимодействия обусловлена комплементарностью между структурой активного центра антитела и структурой некоторого участка антигена — антигенной детерминанты. Антигенной детерминантой может быть участок поверхности белка, образованный радикалами аминокислот, гаптен или простетическая группа белка (особенно часто полисахаридные группы гликопротеинов). Многие части поверхности одного и того же антигена могут быть антигенными детерминантами (эпитопами). Иначе говоря, к одному антигену может быть несколько разных антител. Например, в молекуле белка лизоцима известны три эпитопа для трех разных антител. Эти эпитопы занимают около 40 % поверхности лизоцима возможно, что и любая часть поверхности лизоцима — потенциальный антиген. [c.477]

Низкомолекулярные вещества (моно- и олигосахариды), идентичные или сходные по структуре с детерминантными группами антигена, конкурируют с ним за активные центры молекулы антитела и поэтому препятствуют иммунологической реакции, причем чем больше сходство этих низкомолекулярных веществ с детерминантной группой антигена, тем сильнее ингибирующее действие. Поэтому, если только доступен соответствующий набор олигосахаридов, изучение ингибирования иммунологических реакций может дать весьма ценную информацию о структуре антигенных детерминантных групп, а именно об их величине, о последовательности в них моносахаридных остатков и о конфигурациях их гликозидных связей. [c.518]

Эти иммунохимические методы могут оказаться полезными при определении степени очистки и получении сведений о гетерогенности полисахаридных препаратов при фракционировании смесей при обнаружении потери биологической активности или расщепления в процессе очистки при установлении идентичности неизвестных составных частей сложных полисахаридов при обнаружении структурного сходства или различий между полисахаридами при получении информации о последовательности моносахаридов и типах связей в участках структуры, реагирующих с антителом, а также при определении стереохимических требований и размеров активных центров молекул антител. [c.431]

Дисульфидные мостики — это основной тип ковалентной связи в белках, соединяющей между собой отдельные участки полипептидной цепи или различные цепи. Внутрицепочечные дисульфидные связи участвуют в поддержании конформационной стабильности свернутой полипептидной цепи, способствуя тем самым правильной ориентации аминокислотных остатков, образующих активные центры или участки связывания ферментов, антител и других биологически активных белков. Межцепочечные дисульфидные связи соединяют между собой отдельные субъединицы или цепи, закрепляют правильную укладку полипептидных цепей в доменах, удерживаемую в противном случае лишь благодаря нековалентным взаимодействиям, и тем самым принимают участие в поддержании четвертичной структуры. [c.165]

Принципиально важным является то, что поликлональные антитела даже против одной-единственной антигенной детерминанты гетерогенны как по структуре активного центра, так и по физикохимическим свойствам. В том случае, если антиген поливалентен, например белок, то в сыворотке крови образуются антитела, направленные против каждой индивидуальной детерминанты (эпитопа), что еще более усложняет состав антител. Состав антител зависит от вида животного, а также стадии иммунного процесса. [c.11]

Интересно допустить, что заполнение пространства между петлями гипервариабельных участков удлиненной петлей одного из них, как бы выполняющей функцию лиганда, — более частое явление, чем наличие иммуноглобулинов (антител), содержащих полость, соответствующую активному центру. С энергетических позиций наличие полости невыгодно, так как в отсутствие лиганда структура недостаточно устойчива. Заполнение полости вклинившейся в нее петлей цепи существенно повышает устойчивость всей этой области, а следовательно, энергетически выгодно. [c.100]

Действительно, заведомо исключая расположение спин-меток в активном центре антитела, можно прийти к выводу, что относительно подвижное состояние спин-меток в преципитате антиген — антитело может сохраняться лишь при отсутствии сильной дегидратации антител за счет межмолекулярных взаимодействий. Следовательно, в отличие от у-глобулина, осажденного сульфатом аммония, специфический преципитат антиген — антитело в соответствии с альтернационной теорией имеет микроячеистую структуру. [c.173]

В заключение остановимся на реакции химических гаптенов и комплексных антигенов с химической детерминантой с антителами. Известно, что взаимодействие антигена с антителом обусловливается силами, действующими только на очень близком расстоянии. Так, например, активный центр антитела превосходит по своим размерам гаптенную детерминанту всего на 0,3—0,5 нм. На таком расстоянии связь мож т быть обусловлена гидрофобным взаимодействием, электростатическими силами, силами ван дер Ваальса, водородными связями или диполь-дипольным взаимодействием. Каждому гаптену в зависимости от его структуры свойственны те или иные типы связей (табл. 8). При взаимодействии антител против р-азобензойной кислоты со специфичными антителами константа связывания равна 1,0. Если уменьшить (замена гексилом) или полностью исключить (замена ме-тильной группой) гидрофобные взаимодействия, обусловленные бензольным кольцом, то константа связывания уменьшается в 500—1000 раз. Если ослабить электростатические силы, связанные с отрицательным зарядом карбоксильной группы, введением добавочных радикалов в бензольное кольцо или заменой карбоксила на АзОз, то константа связывания также уменьшается в 7—1000 раз. [c.47]

ТОГО, как показали исследования Ri hards с соавт. [126], различным группам молекулы гаптена в активном центре антитела соответствуют строго определенные структуры. В свете этих данных становится понятным, почему при [c.48]

В настоящее время нет сомнений в том, что специфичность антител зависит от их химической структуры. Однако еще неясно, чем именно обусловлена эта специфичность — аминокислотным составом, последовательностью аминокислот или характером свертывания полипептидной цепи при образовании глобулярных молекул, показанных на фиг. 3. Полинг [9] счит-ает правильным последнее предположение. Действительно, при анализе антител не обнаружено каких-либо четких различий в аминокислотном составе между разными антителами или между антителами и нормальным глобулином [1,15,16]. Если различия в основном заключаются в последовательности аминокислот и ограничиваются активным центром антитела ( entral differential segment ) [6], то они слишком незначительны, чтобы их можно было обнаружить существующими аналитическими методами. [c.16]

Процесс взаимодействия антитело—антиген отличается высокой селективностью (рис. 18.3), что наглядно демонстрируется в опытах с синтетическими антигенами. Низкомолекулярные вещества сами по себе не индуцируют синтез антител, но после их присоединения к молекуле белка стимулируется образование антител как к белку, так и к присоединенному низкомолекулярному веществу. Если в роли последнего выступают сходные по химической природе вещества, например пара-, мета-и ор о-изомеры бензойной кислоты, то по отношению к каждому из них синтезируются специфические антитела, не реагирующие с другими изомерами. Избирательность взаимодействия обусловлена строгой компле-ментарностью между структурой активного центра антитела и структурой некоторого участка антигена. [c.487]

Развитие иммунохимии в течение последних 25 лет позволило установить строение антител, выявить стереохимические основы их функционирования. Особое внимание было уделено изучению структуры активных центров антител, что привело к созданию полицентровой модели связывания антигена. Исследования динамических структурных свойств иммуноглобулинов способствовало установлению характера связи между антигенсвязывающими и эффекторнымн функциями. [c.17]

Степень соответствия между антигенной детерминантой и анти-генсвязывающей областью активного центра антитела иммунологическая специфичность) определяется химической и пространственной комплементарностью, которая обусловлена, с одной стороны, взаимодействием электронных облаков реагирующих химических групп, с другой — стерическими силами отталкивания. Если структуры антигена и активного центра не соответствуют друг другу, то их притяжение будет слабым, а отталкивание сильным. Важным моментом в образовании прочных специфических комплексов является наличие множественных контактов, позволяющих, несмотря на слабость отдельных единичных взаимодействий, прочно удерживать антиген в активном центре. Замена отдельных атомов или групп в молекуле антигена или в антигенсвязывающих центрах приводит к ухудшению связывания. [c.34]

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]

Таким образом, два вида антител — антивариотипические и антиидиотипические — можно использовать для того, чтобы установить, существуют ли в активных центрах клеточных рецепторов структуры, подобные таковым в активных центрах антител. При этом антиидиотипические антитела служат для сравнения акт1шных центров антител и рецепторов, распознающих одни и те же лиганды. Антивариотипические антитела применяют для обнаружения сходных с консервативными участками К-районов иммуноглобулинов отрезков цепей во внеклеточных доменах любого по специфичности рецептора. [c.50]

Ряд выполненных к настоящему времени исследований свидетельствуют в пользу того, что антиидиотипические и антивариотипические антитела реагируют со структурами в активных центрах рецепторов, не имеющих иммуноглобулиновой природы. С использованием в качестве антигена антител против инсулина были получены антиидиотипические анти-антитела, способные реагировать не только с активным центром антител против инсулина, но и активным центром рецептора инсулина на клетках бурого жира (адипоциты). Инкубация адипоцитов с указанными антиидиотипическими антителами приводила к утрате клетками [c.50]

Приведенные в разд. 3.2 данные о сходстве антигенного строения активных центров ряда изученных к настоящему времени рецепторов, с одной стороны, и антител к тем же лигандам — с другой, согласуются с изложенной выще гипотезой. Однако оставался вопрос, на который еще не было получено ответа. Как известно, гормоны белковой природы (например, инсулин) и еще более сложные по строению белки, каким является lq-компо-нент комплемента, имеют различные по строению антигенные детерминанты. При изучении рецепторов нелимфоидных клеток, распознающих такие сложные по строению лиганды, как перечисленные белки, невозможно достаточно простыми средствами строго доказать, действительно ли одни и те же структуры в молекуле лиганда распознаются клеточным рецептором и антителами к тому же лиганду, так как к каждой антигенной детерминанте этого лиганда образуется особое по специфичности антитело. При сравнении строения активных центров рецептора сложного по строению лиганда, с одной стороны, и антитела к одной из детерминант этого лиганда — с другой, недостаточно установить факт конкуренции за лиганд рецепторного белка и антиидиотипического антитела. Следует считаться с тем, что рецептор через свой активный центр может распознать значительно больший по величине участок молекулы лиганда, нежели активный центр сравниваемого антитела. Антиидиотипическое антитело и в этом случае может создать стерическое препятствие для связывания рецептором лиганда. Вот почему для более строгого доказательства обсуждаемой гипотезы необходимо обнаружить на нелимфоидных клетках рецепторы, способные распознавать простые по строению гаптены, и изучить строение активных центров таких рецепторов, сопоставив его со строением активных центров антитела к тому же простому гаптену. [c.53]

Вопрос о размере детерминантной группы конъюгированного антигена, вкладе в ее специфичность различных радикалов был изящно проанализирован И. Шехте-ром (I. сЬесЬ1ег, 1970). В качестве антигена использовали конъюгаты белка с олиго-О-аланином (пептиды присоединяли к белку через свободную карбоксильную группу). Реакцию между антителами к поли-О-аланину и тест-антигеном ингибировали с помощью различных по размеру олигопептидов из О- и Ь-аланина. Как оказалось, ингибирующий эффект гаптенов нарастал от ди- к тетра-О-аланнну. Дальнейшее увеличение длины пептида НС усиливало его ингибирующих свойств. Тетра-Ь-ала-нин был совершенно не активен как ингибитор. Эти данные означают, во-первых, что антитела четко различают олигопептиды из право- и левовращающих аминокислот, не имеющие регулярной вторичной структуры. Во-вторых, очевидно, что активный центр антитела соответствует по размеру тетрапептиду. [c.26]

В геноме имеется множество У-генов, некоторое количество J- и D-генов и по одному гену каждого субкласса тяжелых ц пей. Как следствие такого не совсем обычного способа кодирования иммуноглобулиновых молекул возникает возможность появления громадного разнообразия антител с различающимся строением и свойствами. Действительно, в результате перестройки генома получаются всевозможные комбинации указанных генов, что приводит к созданию молекул, каждая из которых обладает уникальной структурой. Строение (и значит, специфичность) активного центра варьируется в зависимости от строения образующих его У - и У -обла-стей, а также сочетания их с разными J- и D-участками. [c.217]

Попытки выделить небольшой пептид, моделирующий активный центр молекулы, не увенчались успехом. Использование метода направленного точечного мутагенеза и моноклональных антител к определенным участкам молекулы IL2 показало, что активный центр формируется аминокислотными остатками, находящимися на N- и С-концах молекулы, сближенных в пространственной структуре молекулы за счет дисульфидной связи. [c.229]

А. X. применяют гл. обр. в науч. исследованиях для выделения ферментов, антител, антигенов, гормонов, вирусов, клеток. Особенно важно, что этим методом можно выделять следовые кол-ва (до песк. мкг) биологически активных п-в. А. X. примен. также для изучения четвертичной структуры ферментов, их активного центра, механизма действия и структуры нуклеиновых к-т, влияния гормонов иа клеточные рецепторы. [c.60]

Химические исследования, проведенные в последние 20 лет, показали, что пространственные структуры белков необычайно сложны, а формы их молекул имеют решающее значение для осуществления каждым белком его специфической биологической функции. Полипептидная цепь, состоящая из сотен связанных друг с другом аминокислот, принимает такую пространственную форму (называемую конформацией), которая определяется его аминокислотной последовательностью. Например, молекула коллагена — белка, придающего прочность коже и костям, — имеет форму стержня. Антитела представляют собой молекулы -образной формы с выемками, которые служат для распознавания чужеродных веществ и запуска реакций, обеспечивающих их эффективное обезвреживание. Ценная информация об их архитектуре была получена в рентгеноструктурных исследованиях. Молекулы ферментов имеют щели, называемые активными центрами , в которых связывание реагентов осуществляется таким образом, что становится возможным образование новых химических связей между ними. Таким образом, определенной биологической функции белка соответствует определенная конформация. Основные успехи в исследовании конформации белков были получены с помощью рентгеновских лучей, а также нейтронных и электронных пучков и других методов, которые позволяют нам как бы увидеть белок под увеличением в миллион раз и более. Выяснение конформаций белка показывает, как он выполняет свою биологргаескую функцию. [c.173]

Если принять во внимание возможность спонтанного гидролиза мальтотетрозы, она оказывается лучшим ингибирующим агентом, поэтому три- и тетрасахариды имеют наивысшее сродство к антителам. Кабат сделал вывод, чТо активный центр каждого типа антитела должен совмещаться по крайней мере с тремя (а возможно и с четырьмя) (i-D-глюкопиранозными единицами полисахаридной цепи гомологичной структуры (16 или 1-ч-4). [c.674]

На практике данный подход был реализован на примере многих низкомолекулярных антигенов и других ферментов — малатдегидрогеназы печени свиньи и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, и также известен под названием EMIT . Используют конъюгаты ферментов с гаптенами, которые незначительно отличаются по активности от нативного фермента. При взаимодействии с антителами против гаптена в молекуле фермента происходят конформационные изменения, затрагивающие структуру активного центра, в результате чего ферментативная активность сильно падает. Введение в реакционную систему свободного антигена приводит к уменьшению концентрации комплексов конъюгат—антитело, а сдедовательно, измеряемая активность при увеличении концентрации анализируемого соединения также возрастает. [c.117]

В случае, когда активный центр формируют идентичные полипептидные цепи, образующие димер, конфигурация активного центра полностью симметрична. При этом избирательность связывания лиганда значительно выше, чем при асимметричной конфигурации центра, и, как следствие этого, сродство лиганда к рецептору будет весьма велико. Этот вывод согласуется с данными рентгеноструктурного анализа димера легких цепей иммуноглобулинов, связывающих тринитрофенильную группу. Последняя целиком заполняет глубокий щелеобразный карман между вариабельными районами этих целей (Л. Deisenhofer, 1982). Для сравнения можно привести реконструированную структуру активного центра моноклонального антитела против фосфорилхолина (рис. 3). Асимметричный по структуре активный центр этого антитела сформирован при участии разноименных цепей легкой и тяжелой. Расположенный в полости центра низкомолекулярный лиганд занимает небольшое пространство, контактируя лишь с несколькими из образующих его коротких участков полипептидных цепей. [c.16]

Блокирование активного центра рецептора в этих условиях может означать, что в нем присутствуют структуры, подобные идиотипспецифическим детерминантам антител против инсулина. А так как идиотип антитела определяется прежде всего гипервариабельным и участками К-ранонов его полипептидных цепей, то, следовательно, иммунологическими методами можно показать существование в активном центре клеточного рецептора и антитела к одному и тому же лиганду сходных по строению участков, определяющих специфичность сравниваемых белков (К. Sege, Р. Peterson, 1981). [c.51]

Для точной оценки структуры детерминантной группы синтезируют гаптены. В рассматриваемом примере гаптеном послужит конъюгат тирозина с сульфаниловой кислотой Такой гаптен не преципитирует антител, но, соединяясь с ними, блокирует активные центры. В результате антитела утратят способность взаимодействовать с тест-антигеном. Реакция ингибирования — эффективный метод тестирования антител против простых по химическому строению гаптенов. [c.24]

Антитела против ферментов не направлены к структурам непосредственно в активном центре, однако они могут полностью (в случае лецнтиназы) пли частично (в случае уреазы, каталазы, папаина, рнбон клеазы) экранировать его. В некоторых случаях антитела к ферментам вообще не оказывают никакого влияния на функцию последних (щелочная фосфатаза, дифенолоксидаза). [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология