Иммуноглобулины вариабельность

В пределах вариабельных участков цепей иммуноглобулинов находятся так называемые гипервариабельные участки. Считают, что именно они формируют участки связывания антигенов, расположенные на концах РаЬ-фрагментов и образованные как легкими, так и тяжелыми цепями. [c.383]

Вариабельные участки (V ) — (V ) представляют собой единичные домены (рис. 117). Аминокислотные замены, обусловливающие структурные отличия, обычно группируются в нескольких так называемых гипервариабельных участках. В нативной молекуле иммуноглобулина V-области легкой и тяжелой цепи соединены так, что их гипервариабельные участки образуют единый активный центр. В настоящее время установлено, что антигенсвязывающий участок образован 20 — 30 аминокислотными остатками вариабельной части каждой цепи. [c.214]

Рис. 22. Схема третичной структуры вариабельного домена тяжелой цепи иммуноглобулина С

В принципе возможен систематический анализ любой системы иммуноглобулин — лиганд. Исследование моделей связывания может проводиться систематическим образом, поскольку у млекопитающих, например кроликов или коз, синтез антител может индуцироваться по отношению к любой специально подобранной молекуле (с низкой или высокой молекулярной массой). Используя аффинную хроматографию, получаемые антитела затем очищаются. Как правило, эта процедура приводит к вырожденному иммунному ответу, т. е. к синтезу нескольких видов антител несколькими клонами так называемых клеток плазмы (542]. Эти антитела отличаются константами сродства к лиганду, что проявляется также в химических, спектральных и иммунологических свойствах центров связывания. Последующие анализы аминокислотной последовательности показали, что различия вызваны аминокислотными заменами в гипер-вариабельных областях доменов /ь и Ун [622]. На первый взгляд кажется, что вырожденный ответ должен усложнить пространственную организацию центров связывания. В действительности, однако, в этом случае возможно объединить и взаимно контролировать данные по нескольким центрам связывания, что заметно увеличивает вероятность нахождения правильных моделей. [c.245]

Каждый лимфоцит, способный вырабатывать антитела, несет на своей поверхности фирменный знак , или, лучше сказать, образец продукции — прикрепленную к оболочке молекулу иммуноглобулина. Вариабельная часть этой молекулы узнает чужеродный белок, проникший в организм (его называют антигеном). Такое узнавание служит сигналом к тому, чтобы лимфоцит начал интенсивно производить антитела и выбрасывать их в свободном виде в кровь. [c.82]

Маркер D8 состоит из двух полипептидных цепей, соединенных дисульфидными связями. Гены, кодирующие его внеклеточные домены, гомологичны таковым для синтеза вариабельных цепей иммуноглобулинов (рис. 30.2). [c.478]

Слияние V- и С-генов иммуноглобулина происходит на уровне, ДНК- Легкая (L) цепь молекулы иммуноглобулина состоит из вариабельного (К) и константного (С) участков (рис. 4.2, в). Струк- [c.227]

Огромное разнообразие антител неадекватно числу генов, локализованных в лимфоцитах. Например, в клетках человека содержится не более 10 генов, а число вырабатываемых антител на 1—2 порядка больще. Иммуноглобулины являются белками, следовательно, они кодируются соответствующими генами. Таким образом, разгадку феномена этого несоответствия следует искать в особенностях функционирования генома лимфоцитов. Оказалось, что синтез антител кодируется тремя различными семействами несцепленных генов, расположенных в различных хромосомах. Рассмотрим, как формируется функционально активный участок ДНК, ответственный за образование легкой цепи . Обнаружено около 300 генов, кодирующих вариабельные участки Ь-цепи (У ), один ген, кодирующий синтез константного участка (С ), и от одного до четырех генов, ответственных за синтез аминокислотных последовательностей, соединяющих константные и вариабельные участки легкой цепи (1 ). [c.486]

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]

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]

Рнс I Схема строения иммуноглобулина G I-легкая иепь 2-тяжелая цепь, 3-гипервариабельные участки, 4-шарнирная область, 5-остаток олигосахарида, 6-N-K0HiUii, 7-С-концы, Vl и V - ootb вариабельные домены легкой и тяжелой цепей, Сн1, Сц2 и С 3-постоянные домены тяжелой цепи, пунктиром обведены Fab- и Рс фрагменты [c.216]

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]

Гипервариабельный участок (Hypervariable region) Сайт вариабельной части тяжелой или легкой цепи молекулы иммуноглобулина, характеризующийся больщей изменчивостью у антител разной специфичности по сравнению с другими ее сегментами - каркасными участками. [c.547]

Сейчас считается установленным, что организм животного может синтезировать от 10 до различных молекул антител. Этот набор, по-видимому, достаточен для того, чтобы для любой антигенной детерминанты нашелся соответствующий антигенсвязывающий центр. Поскольку антитела являются белками, а их структура кодируется генами, встает вопрос о том, каким образом такое громадное количество различных антител может кодироваться в геноме. В 1965 г. В. Дрейером и Ж. Беннетом была сформулирована гипотеза, впоследствии блестяще подтвердившаяся, что вариабельные и константные участки цепей иммуноглобулинов кодируются разными генами. Все гены вариабельных участков расположены кластером в одной области генома, а гены константных участков — в другой, далеко отстоящей от первой. Выяснилось также, что имеются еще две группы генов J и D (для тяжелых цепей), кодирующие небольшие участки (несколько аминокислот) полипептидной цепи иммуноглобулинов, лежащие между V- и С-областями. В таком виде гены находятся в зародышевой ДНК в процессе дифференцировки [c.216]

Каждая Ъ- и Н-цепь иммуноглобулина состоит из вариабельной области длиной примерно в 110 аминокислотных остатков на N-конце и следующей за нею константной области, которая имеет такую же длину в Ь-цепи и в три или четыре раза длиннее в Н-цепи. Каждая цепь составлена из повторяющихся, сходным образом свернутых доменов у Ь-цепи имеется один домен в вариабельной области (У ) и один в константной области (С ), а у Н-цепи-один домен в вариабельной области (Уд) и три или четыре-в константной области (Сн)- Изменчивость аминокислотной последовательности в вариабельных областях Ь- и Н-цепей ограничена в основном несколькими небольшими гипер-вариабельными областями, которые пространственно сближены друг с другом на одном из концов молекулы и образуют здесь антиген-связывающий участок Каждый такой участок имеет размеры, достаточные для того, чтобы контактировать с антигенной детерминантой, соответствующей по величине пяти или шести остаткам сахара. [c.36]

Роль орудия борьбы играют клетки крови, лимфоциты (белые кровяные шарики) и особые белковые молекулы, иммуноглобулины, называемые также антителами, которые вырабатываются лимфоцитами. Иммунная система каждого организма способна вырабатывать невероятно большой набор разных иммуноглобулинов. Точнее, молекулы эти почти одинаковы, они построены по одному и тому же общему плану, но в них есть участки, называемые вариабельными частями, которые отличаются друг от друга своей аминокислотной последовательностью. [c.82]

Метод находит применение и при анализе патологических иммуноглобулинов. Таким путем Соломон [61, 62] обнаружил высокомолекулярный иммуноглобулин О в сыворотке двух больных миеломной болезнью, а также показал присутствие 75 иммуноглобулина М у больных с опухолями лимфатической системы. Более того, ему удалось различить мономерные и димерные белки Бенс-Джонса и даже компоненты, содержащие либо вариабельную, либо константную половину легкой цепи иммуноглобулинов. [c.274]

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]

Поэтому, как только появилась возможность выяснить детальное строение генов высших организмов, в первые объекты изучения попали гены иммуноглобулинов. Наибольший вклад в решение проблемы методами генной инженерии внес швейцарский иммуногенетик Сусуми Тонегава. Изучая гены иммуноглобулинов, он впервые обнаружил расчленённые гены. Оказалось, что между участками ДНК, па которых записана информация о вариабельной и постоянной частях иммуноглобулинов, есть участок, в котором не записано никакой белковой последовательности. А в готовой молекуле иммуноглобулина вариабельная и постоянная части образуют единую полиаминокислотную цепь. Эта новость мгновенно облетела весь научный мир и буквально через несколько месяцев стало ясно, что лоскутное устройство — это типичная картина для любых генов высших организмов. [c.84]

Сайт-специфические рекомбинационные системы есть и у эукариот Некоторые из них очень напоминают бактериальные, однако бйлогический смысл рекомбинации в этих случаях, как правило, неясен. В единственном случае, когда роль сайт-специфической ре-К0(бинации вполне понятна, не известен механизм рекомбинации. Эт1т случай — сборка из вариабельных и константных частей функ-ИИ1нальных генов иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток. [c.108]

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]

Рис 2 Упрощенная схема строения иммуноглобулина М I легкая цепь, 2 тяжелая цепь, 3 вариабельная область, 4 постоянные области легкой и тяжелой цепей, 5 J-цeпь [c.217]

Определение аминокислотной последовательности иммуноглобулинов привело к неожиданныхМ результатахМ. Одни участки молекул разных антител имеют сильно различающиеся последовательности (вариабельные участки), тогда как последовательность других участков у них почти не меняется (константные участки). Молекулу антитела можно в соответствии с этими данными разделить на участки, или домены. Вариабельные участки, у Ы-концов легких и тяжелых цепей, принято обозначать соответственно Уь и Ун, а константные участки — Сь и Сн- При исследовании Сн-участков было обнаружено, что приблизительно через 110 остатков большая часть аминокислотной последовательности повторяется. Константный участок тяжелой цепи молекулы IgG состоит из трех таких доменов (Сн1, Сн2 и СнЗ), аминокислотная последовательность которых весьма сходна. В молекуле IgM имеется еще и четвертый Сн-домен. Эти данные позволяют предполагать, что в процессе эволюционного развития иммуноглобулинов происходила последовательная дупликация короткого гена, кодирующего синтез последовательности приблизительно из 110 аминокислот. [c.383]

Существует шесть гипервариабельных сегментов, каждый из которых содержит от 5 до 10 остатков на центр связывания. Укладка цепей во всех вариабельных доменах иммуноглобулина New и иммуноглобулина МсРС 603, а также в других иммуноглобулинах очень сходна [540, 543, 544]. Структурные различия сосредоточены в основном в так называемых гипервариабельных петлях [619] — трех сегментах, содержащих от 5 до 10 остатков в обоих Vl - и Vh-доменах. Аминокислотные остатки, образующие место связывания, комплементарное данному лиганду, принадлежат этим шести гипер-вариабельным сегментам. [c.244]

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]

ВИЯМ, каждый тип иммуноглобулина 4-Схема строения молекулы иммуноглобулина вырабатывается группой в-лимфо- Нндепь - тяжелая цепь,- Ь-цепь - легкая цепь и Щ1ТОВ, произошедших от одного - вариабельные участки тяжелой и лёгкой цепей [c.39]

Рвк. 17-37. Организация последовательностей ДНК, кодирующих константные области тяжелых цепей иммуноглобулинов. Обратите внимание на то, что последовательности, кодирующие каждый из доменов и шарнирный участок, разделены некодирующими после-довательностями (нитронами). Ин-троны удаляются путем сплайсинга первичных РНК-транскриптов при образовании мРНК. ДНК, кодирующая вариабельную область тяжелой цепи, не показа- [c.34]

Рецепторы Т-клеток. На поверхности Т-лимфоцита экспрессирован рецептор, распознающий антиген чужеродной клетки. Он представляет собой гликозилированный гетеродимер, состоящий из двух неравнозначных цепей (а и р). Каждая цепь содержит два домена, один из которых имеет константную, а другой — вариабельную структуру По своему строению рецепторы Т-клеток имеют много общего с иммуноглобулинами. В связи с антигеном участвуют обе а- и р-цепи рецептора. Кроме того, у всех активированных Т-клеток рецептор нековалентно связан с белком ТЗ, состоящим из трех полипептидных цепей (у, 5 и е). Этот белок участвует в передаче сигнала от анти-ген-рецепторного комплекса внутрь клетки (рис. 30.3). [c.478]

На рис. 30.6 и 30.7 показано превращение виргильной В-клетки в активную плазматическую клетку. Одновременно из виргильной образуются клетки памяти. В-1стетки иммунологической памяти отличаются от первичных активных В-клеток тем, что они начинают продуцировать раньще и обладают более высокоаффинными рецепторами к антигенам благодаря селекции в течение первичного иммунного ответа. Это обусловлено повышенным гипермутированием вариабельных участков иммуноглобулинов в В-клетках иммунологической памяти. [c.484]

Когда к концу 60-х годов была впервые определена полная последовательность аминокислот в одной из Н-цепей, стала очевидной другая важная особенность структуры иммуноглобулинов. Оказалось, что константная область, которая в больпшнстве Н-цепей примерно в три раза длиннее, чем в L-цепях, состоит из трех гомологичных сегментов, причем кавдый из них, длиной около 110 аминокислот, содержит по одной внутрицепочечной дисульфидной связи. По последовательности аминокислот эти три сегмента в некоторой степени гомологичны также и константной области Ь-цепей. Единственные вариабельные домены в L- и Н-цепях тоже гомологичны друг другу и-в меньшей степени-константным доменам. [c.33]

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]

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]

Н —tяжeл лe цепи Ь — легкие- ц пи V — вариабельные сегменты С — постоянные сегменты места взаимосвязывания антигенов в иммуноглобулинах обозначены пунктирными кружками [c.104]

Для молекул антител характерна димерная структура, в которой каждый из мономеров состоит из двух различных полипептидных цепей, которые в соответствии с размером называют тяжелыми (Н) и легкими (Ь). Цепи соединены между собой дисульфидными мостиками, как показано на рис. 16.20 для молекулы IgG. Удалось определить аминокислотную последовательность для целого ряда различных Н- и Ь-це-пей, которые были получены из крови человека или мыши, страдающих множественной миеломой, болезнью, при которой сверхпролиферация определенного клона антитела-продуцирующих лимфоцитов происходит без всякой индукции антигеном. Эти исследования показали, что как Н-, так и Ь-цепи иммуноглобулинов содержат так называемые вариабельные (V) и константные (С) участки последовательности. То есть при сравнении аминокислотных последовательностей множества различных Ь-цепей оказывается, что различия в аминокислотной последо- [c.238]

Рис. 18.22. Локализация онкогена с-тус и генов вариабельных и кон-стантньк участков тяжелой цепи иммуноглобулинов в нормальных и дефектных хромосомах 8 и 14. Дефектные хромосомы обнаруживаются при лимфоме Беркитта. Дефектная хромосома 8 утрачивает с-тус

Важным этапом эволюции эукариот было удлинение гена, т. е. увеличение его размеров, при котором из простых генов могут возникать более сложные. Удлинение генов может происходить за счет тандемных дупликаций относительно коротких нуклеотидных последовательностей. Примером служат гены, кодирующие вариабельные участки иммуноглобулинов мыши. Такие участки тяжелых (JgVn) и легких (JgVb) цепей иммуноглобулина кодируются генами длиной около 600 п. н., возникши- [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология