Константная область

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,

Сравнивая характерные особенности вариабельной и константной областей, мы сталкиваемся с центральной дилеммой структуры иммуноглобулиновых генов. Каким образом геном кодирует белки, у которых вариабельные области имеют более 1000 возможных последовательностей, тогда как константные области той же самой молекулы состоят менее чем из 10 последовательностей Оказывается, что число кодирующих последовательностей для каждой области отражает степень ее вариабельности. Существует множество генов, кодирующих V-рай-опы, и только несколько генов кодируют С-районы. В данном случае под словом ген понимают последовательность ДНК, кодирующую отдельный участок целого иммуноглобулинового пептида (тяжелой или легкой цепи). Таким образом, V-гены кодируют вариабельные, а С-гены-константные области молекулы, хотя ни один из этих генов не экспрессируется как независимая самостоятельная единица. Для образования генной единицы, которая могла бы функционировать, продуцируя полноценные легкие и тяжелые цепи, V-ren должен физически [c.503]

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]

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]

Изучение строения генов константных областей тяжелых цепей иммуноглобулинов показывает, что они состоят из ряда экзонов, каждый из которых кодирует отдельный домен молекулы. Принимая во внимание тот факт, что каждый из У-генов и С .-генов кодирует один домен, а также структурную гомологию между домена- [c.217]

Константная область тяжелой цепи [c.34]

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]

Рассмотрев генетические механизмы, от которых зависит структура антиген-связывающего участка, мы перейдем теперь к механизмам, определяющим биологические свойства антитела, т. е. тип константной области тяжелой цепи. Если однажды сделанный выбор определенных сегментов ДНК для кодирования антиген-связывающего участка является окончательным и для самой В-клетки, и для ее потомков, то тип синтезируемой Сн-области может изменяться в процессе развития клетки. [c.42]

Тяжелые цепи имеют большее число константных областей. Различные классы антител различаются константными районами тяжелых цепей, которых существует около восьми. Константные области тяжелых цепей образуют несколько индивидуальных доменов в молекуле иммуноглобулина. Первый домен формируется из константной области легкой цепи и СН1-участка тяжелой цепи. Структура остальной части тяжелой цепи у разных классов несколько различна. На рис. 39.1 изображен короткий шарнирный пептид, связывающий первую половину молекулы с двумя константными доменами, каждый из которых образован соответствующими областями (СН2 и СНЗ) тяжелой цепи. Константные домены выполняют эффекторные функции, необходимые для осуществления иммунного ответа. Эти области молекулы консервативны. Фактически разные классы иммуноглобулинов имеют родственные, но не обязательно идентичные эффекторные функции. В конечном счете характер эффек-торной функции определяется типом константной области тяжелой цепи. [c.503]

Мы уже упоминали о том, что антитела всех классов могут синтезироваться как в мембраносвязанной, так и в растворимой, секретируемой форме. Мембраносвязанные антитела служат рецепторами для антигена на поверхности В-клеток. После стимуляции клетки антигеном те же самые антитела вырабатываются в секретируемой форме. В случае IgM эти две формы различаются только СС-концевым участком ц-цепи у мембраносвязанных антител ц-цепь оканчивается гидрофобным участком, закрепляющим ее в липидном бислое плазматической мембраны В-клетки, тогда как у секретируемых антител IgM имеется вместо этого гидрофильный хвост , позволяющий молекулам выходить из клетки. Способность В-клеток производить ц-цепи с константными областями двух различных типов сначала казалась парадоксальной, так как В-клетки содержат лишь одиу копию гена Сц на гаплоидный геном. [c.42]

Константные области, где последовательность аминокислот одинакова во всех молекулах данного класса иммуноглобулинов (у человека — IgA, [c.176]

Число различных константных областей невелико. В зависимости от него легкие цепи делятся па два типа каппа (к) и лямбда ( ). Каппа-тип характеризуется единственной константной областью лямбда-тип обладает несколькими родственными типами константных областей. [c.503]

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]

Период синтеза IgM, характерный для начальных стадий развития лимфоцита, делится на две части, в течение которых синтезируются разные варианты константной области л-типа. По мере того как стволовая клетка дифференцируется в предшественник В-лимфоцита, включается синтез легкой цепи и на поверхности клетки появляется молекула IgM Эта форма IgM содержит вариант Цт-константной области (индекс т указывает на то, что IgM расположен на мембране). Далее, когда В-лимфоцит в процессе дифференцировки превращается [c.513]

На стадии секреции константная область формируется только первыми четырьмя экзонами. К последнему из них присоединяется 20 дополнительных кодонов и не-транслируемая область, в результате чего последовательность экзона удлиняется по сравнению с той, которая экспрессировалась на предыдущей (мембранной) стадии. [c.514]

ЛИЗ белка Бенса — Джонса с разрешением 0,35 нм (рис. 3-46). Можно видеть оба домена с вариабельной областью (всего 111 аминокислотных остатков) и константной областью (всего 105 аминокислотных остатков). Каждый из доменов содержит по два слоя антипараллельных отрезков цепи, представляющих собой (3-структуры и показанных на рисунке стрелками. Оба домена добавочно стабилизируются днсуль-фидными связями (показаны черными) и связаны между собой через растянутую структуру. [c.427]

После проверки белков на гомологичность в исследовании наступает ровый этап - установление у отобранного набора аминокислотных (последовательностей вариабельных и константных участков полипеп- идных цепей и конструирование модели консервативного кора целевого Репкг. Опыт, легко объясняющийся бифуркационной теорией свертывания В физической теорией структурной организации белковых молекул (см. гл. ), показывает, что большая часть изменений в порядках аминокислот у (гомологов касается остатков поверхностного слоя белковых глобул, ростоящего, как правило, из неупорядоченной полипептидной цепи между фиксированными точками константных областей. В литературе они долучили название петельных сегментов. Их конформационные состояния [c.523]

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]

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]

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]

Именно К-концевые части Ь- и Н-цепей совместно образуют антиген-связывающий участок, и вариабельность их амино1р1СЛотных последовательностей обеспечивает структурную основу для разнообразия таких участков В связи с существованием вариабельной и константной областей в молекулах антител возникают важные генетические проблемы, которые мы обсудим позже но еще до того как стало возможным прямое изучение этнх вопросов, в результате исследования миеломных белков выяснились другие важные черты структуры антител. [c.32]

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]

Второй этап происходит тогда, когда В-клетка, одновременно вырабатывающая мембраносвязанные антитела класса IgM и какого-то второго класса, стимулируется антигеном и начинает уже секретировать антитела этого второго класса. Этот этап включает делению ДНК. Например, клетка, синтезировавшая мембраносвязанные IgM и IgA в результате сплайсинга длинного РНК-транскрипта, содержавшего все последовательности Сн-генов и собранную последовательность Ун-генов со структурой Ун2-В1-1нЗ, может начать секретировать IgA в результате делеции большей части ДНК между Jh3 и С, включавшей гены С , Се, Су и С (рис. 17-46). Доказательство того, что этот этап переключения класса включает делецию ДНК, было получено в опытах с клетками миеломы оказалось, что клетки, секретирующие IgG, не содержат ДНК, кодирующей Сц и С5, а клетки, выделяющие IgA, не содержат ДНК, кодирующей константные области тяжелых цепей всех остальных классов. [c.43]

Как и в случае IgM (см. рис. 17-44), константные области тяжелых цепей ( i) секретируемых и мембраносвязаяных антител IgA несколько различаются (на схеме это не показано). [c.44]

Классический путь включает компоненты С1, С2 и С4. Он обычно активируется, когда антитела IgG нли IgM связываются с антигенами на поверхност микроорганизмов. Первый компонент классического пути, С1, состоит из трех субкомпонентов-ОIq, С1г и ls. Olq преяставляет собой весьма своеобразный крупный белок, своей формой напоминающий пучок из шести тюльпанов, каждый нз которых состоит нз глобулярной белковой голови и коллагеноподобного хвоста (рис. 17-50). Каждая глобулярная головка может связаться с одной константной областью антитела IgG или IgM (с f [c.46]

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]

Иммунная система противодействует заболеванию организма и вторжению в него посторонних веществ. За последние 20 лет многое стало известным о группе ферментов и других белков, которые фиксируют присутствие инородного тела и координируют ответную реакцию организма. Клетки плазмы, продуцируемые белыми кровяными тельцами, выделяют в кровь молекулы антитела. Антитела нейтрализуют чужеродные белки или присутствующие в крови полисахариды, способные вызвать заболевание. Химикам принадлежит решающий вклад в изучение природы молекул антител. Именно химики первыми продемонстрировали, что это белки, а затем определили их действительное химическое строение, а также структуру кодируюпщх их генов. В результате стали проясняться детали созданной природой системы. Антитела содержат переменную (вариабельную) область, в которой последовательность аминокислот меняется в зависимости от того, какое инородное вещество надо нейтрализовать, и постоянную (константную) область, которая в основном одинакова в большинстве антител. Переменная область молекулы распознает и связывает специфические тела вторжения, а постоянная занимается собственно устранением постороннего вещества. Полученные результаты открывают широкие возможности для дальнейших исследований. Настоятельная необходимость самых интенсивных исследований в этой области усугубляется необходимостью разработки эффективного лечения синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). [c.107]

Структура иммуноглобулинового тетрамера показана на рис. 39.1. Каждая белковая цепь состоит из двух принципиально различающихся областей N-концевой вариабельной (V) области и С-концевой константной (С) области. Они были определены при сравнении аминокислотных последовательностей разных иммуноглобулиновых пептидов. Как следует из названия, вариабельные области значительно отличаются по последовательностям у разных белков, в то время как константные области, наоборот, обнаруживают существенную гомологию. Сочетание соответствующих областей легких и тяжелых цепей образует различные домены в иммуноглобулиновой молекуле. [c.502]

К сожалению, далеко не все известно об организации этих генов в клетках зародышевой линии. Считается, что У -гены занимают огромный участок хромосомы, находящийся на неизвестном расстоянии от 5 -конца гена константной области. При этом не удивительно, если несколько близкородственных генов организованы в субкластеры, образовавшиеся в результате дупликации и дивергенции генов-предшественников. [c.507]

Лямбда-гены мыши образуют две группы, вероятно возникшие в результате дупликации первоначальной генной единицы. Каждый из У -генов связан с двумя константными областями, причем каждая из этих областей образует J—С-структуру. Ген может соединиться либо с J— 3-, либо с J— jti-областями. Следовательно, этот У-ген выбирает один из двух J-сегментов. (В этом его принципиальное отличие от каппа-гена, где несколько разных J-сегментов связаны с одним С -геном.) Ген обычно соединяется только с J—Сг 2- Область С 4 не ис- [c.507]

Исследование соответствующей геномной области показало, что концевые участки и Ця кодируются разными экзонами. Эта связь между структурой гена и мРНК продемонстрирована на рис. 39.14. При экспрессии мембранной формы константная область образуется за счет сплайсинга шести экзонов. Первые четыре из них кодируют четыре домена константной области. Два других. [c.514]

Аналогичный переход от мембранной к секретируе-мой форме обнаружен для других константных областей. Сохранение экзонной структуры подтверждает, что в данном случае функционирует сходный механизм. Экзоны М1 и М2 трех у-цепей очень близки, они кодируют последовательность из 66 аминокислот, из которых первые аминокислотные остатки (в количестве 41) гомологичны мембранной последовательности ц-типа. Возможно, консервативная последовательность является сигналом, узнаваемым рецепторным белком. Этот белок и заякори-вает в мембране т-форму иммуноглобулина. Можно предположить, что задержание белка в мембране необходимо для инициации клеточной пролиферации в ответ на первоначальное распознавание антигена. [c.515]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология