Молекулы иммунной системы
В-лимфоциты синтезируют Ig, способные распознавать и связываться со специфическими структурами (несущими Аг, антигенные детерминанты, эпитопы). Каждая В-клетка (точнее, каждая клетка одного клона В-клеток) способна синтезировать Ig только одной специфичности, в связи с чем может распознавать и связывать только конкретный Аг [1-3]. Ig либо находятся на поверхности лимфоцитов в связанном с плазмолеммой состоянии, либо секретируются как свободные молекулы.
Fab- и Fc-фрагменты. Молекула Ig гликопротеин, построенный из 2 пар идентичных лёгких и 2 пар идентичных тяжёлых цепей, соединённых дисульфид-ными связями (рис. 1-1) [5]. Ферментативное расщепление молекулы Ig приводит к образованию фрагментов Ig (Fab и Fc). При расщеплении папаином образуются 2 Аг-связывающих (Fab, от antigen-binding fragment) и 1 кристаллизующийся (Fc, от fragment crystallizable) фрагмент. Под действием пепсина образуется двухвалентный Аг-связывающий фрагмент, названный F(ab)2, остальная часть молекулы имеет тенденцию к разрушению. Как тяжёлая (heavy), так и лёгкая (light) цепь содержит 1 константный участок или более (Сн или CL) и вариабельный участок (VH или VL). Вариабельные участки лёгких и тяжёлых цепей образуют Аг-связывающие сайты (Fab-фрагмент) молекулы Ig. Взаимодействие этих сайтов с Аг вызывает конформационные
изменения в Fc-фрагменте молекулы Ig, в результате чего Fc-фрагмент молекулы Ig приобретает способность взаимодействовать с другими молекулами и клетками. Так, фиксация на поверхности фагоцитов связавшего Аг Ig с рецептором Fc-фрагмента повышает эффективность фагоцитоза [8]. Конформационные изменения в Fc-фрагменте после связывания антитела (AT) с Аг также открывают возможность для фиксации компонента комплемента С 1а и запуска классического пути активации системы комплемента. Изолированные же фрагменты Fab и F(abo)2 способны связывать Аг без последствий, вызванных присутствием области Fc, что может оказаться весьма полезным в экспериментальных исследованиях, а также для лечения некоторых иммунопатологических состояний [7]. Константные участки лёгких цепей Ig человека представлены двумя типами каппа (к) или лямбда (X), тогда как константные участки тяжёлых цепей пятью (табл. 1-1), каждый из которых ассоциирован с особым классом (изотипрм) Ig: Са (IgA), С6 (IgD), Се (IgE), CY (IgG) и Cp (IgM). Некоторые классы Ig подразделяют на подклассы (например, IgGl, IgG2, IgG3 и IgG4). В норме каждый индивидуум может вырабатывать Ig всех классов. IgD, IgG и IgE состоят только из основных единиц Ig (2 тяжёлые и 2 лёгкие цепи), IgM состоит из 5 основных единиц (пента-мер), соединённых J-цепью (joining соединяющий). IgA в секретируемых жидкостях (слёзной, слюне), состоят из 2 основных единиц, соединённых друг с другом J-цепью и ещё 1 компонентом секреторным компонентом, позволяющим димеру IgA проходить при секреции через эпителиальные клетки [9]. В дополнение к Аг-связывающей специфичности молекулы Ig могут отличаться друг от друга по классу (изотипу), аллотипу и идиотипу.
Изотип. Классы (изотипы) определяются различиями в константных участках тяжёлых цепей, что влияет на функциональные свойства Ig (табл. 1-1).
Аллотип отражает различия в небольших аминокислотных последовательностях константных участков тяжёлых или лёгких цепей в результате незначительного полиморфизма генов, кодирующих эти молекулы. Аллотипические различия обычно не оказывают влияния на функцию молекулы Ig и при наследовании распределяются в соответствии с правилами Менделя. Идиотип. Многие антигенные детерминанты могут быть связаны более чем одним способом, поэтому возможно существование множества структурно различных Ig с одинаковой Аг-специфичностью. Эти различия в составе Аг-связы-вающих доменов Ig, взаимодействующих с одной и той же Аг-детерминантой, называют идиотипами.