Структура иммуноглобулинов

Молекула иммуноглобулина состоит из 4 гликозилированных полипептидных цепей — 2 легких и 2 тяжелых, соединенных дисульфидными мостиками в симметричную структуру (см. рис. 3).

Рисунок 3.Структура молекулы иммуноглобулина и ее фрагментов, полученных при ферментативном расщеплении. Классы и подклассы иммуноглобулинов различаются количеством дисульфидных связей
между цепями. V_H — вариабельные области тяжелых цепей; V_L — вариабельные области легких цепей; C_H1—C_H3 — константные области тяжелых цепей; C_L — константные области легких цепей; H — тяжелая цепь; L — легкая цепь. Полимеры IgM и IgA не показаны (они образуются при соединении нескольких молекул иммуноглобулина в области Fc-фрагментов)

Существует 5 классов иммуноглобулинов — IgA, IgG, IgM, IgD и IgE. Они различаются по типу тяжелых
цепей. Легкие цепи могут быть лишь
двух типов — каппа и лямбда. Каждая молекула иммуноглобулина состоит из тяжелых
цепей одного типа, соединенных с легкими цепями также только одного типа.
Иммуноглобулины одного класса могут содержать как каппа-, так и лямбда-цепи.
Мономерные иммуноглобулины, например IgG, состоят из одной молекулы,
полимерные — IgM и IgA — из нескольких. Так, IgM состоит из 10 мю-цепей и 10 каппа-
или лямбда-цепей. Помимо легких и тяжелых цепей молекулы полимерных
иммуноглобулинов включают J-цепь, а молекулы IgA — секреторный компонент.

Разнообразие антител.

Для распознавания всего многообразия антигенов
окружающей среды иммунная система должна вырабатывать не менее
10⁸ антител разной специфичности. Специфичность антител, то есть
способность распознавать какой-либо один антиген, определяется аминокислотной
последовательностью вариабельных областей легких и тяжелых цепей. Разнообразие антител
обеспечивается уникальным строением участков ДНК, кодирующих вариабельные
области. В зрелом B-лимфоците участок ДНК, кодирующий вариабельную
область тяжелой цепи, состоит из трех генов, которые обозначаются V, D и J, а
вариабельная область легкой цепи — из двух генов — V и J. Костномозговой
предшественник B-лимфоцита содержит множество вариантов этих генов. В процессе
созревания B-лимфоцита они случайным образом комбинируются друг с другом,
образуя единый комплекс, состоящий из одного гена V, одного гена D и одного
гена J. Увеличению разнообразия антител способствуют также мутации этих генов.

3. Функции отдельных участков молекулы иммуноглобулина можно изучать,
расщепляя ее на фрагменты. Для расщепления молекулы иммуноглобулина используются
ферменты (папаин и пепсин), кислоты и мочевина. При обработке папаином молекула
иммуноглобулина распадается на три части — два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент,
тогда как пепсин расщепляет молекулу на один F(ab')₂-фрагмент и два
Fc-фрагмента.

а. Fab-фрагментпредставлен N-концевым участком тяжелой цепи и легкой
цепью молекулы иммуноглобулина, каждая цепь Fab-фрагмента содержит одну
вариабельную и одну константную область. Специфичность антител определяется
аминокислотной последовательностью вариабельных областей.

б. Fc-фрагмент представляет собой C-концевые участки тяжелых цепей и
состоит только из константных областей. От строения Fc-фрагмента зависит
способность иммуноглобулина проникать через плаценту, связывать комплемент и
присоединяться к разным типам клеток — макрофагам, тромбоцитам, тучным клеткам.
Кроме того, от строения этого фрагмента зависит скорость синтеза и распада
молекулы иммуноглобулина. В распознавании антигена Fc-фрагмент участия не
принимает.

4. Классы иммуноглобулинов. Характеристика классов и подклассов
иммуноглобулинов приведена в таблице.

а. IgG вырабатываются как
при первичном, так и при вторичном иммунном ответе. IgG обладают максимальной способностью
проникать в ткани, поэтому они наиболее эффективно связывают и удаляют антигены.
На основании структурных различий тяжелых цепей можно выделить 4 подкласса IgG, которые обозначаются IgG₁, IgG₂,IgG₃ и IgG₄. Подклассы IgG различаются по способности связывать
комплемент и активировать его по альтернативному пути, связываться с рецептором
к Fc-фрагменту IgG на разных типах
клеток и проникать через плаценту.

б. IgM вырабатываются при
первичном иммунном ответе. Пентамерная молекула IgM состоит из 5 мономерных молекул,
подобных молекуле IgG, связанных
дисульфидными мостиками и J-цепью. Эти антитела не проникают через плаценту.
IgM эффективно связывают
комплемент и активируют его по классическому пути, обеспечивая разрушение
клеток, например бактерий. Именно к этому классу иммуноглобулинов относятся
изогемагглютинины — естественные антитела к эритроцитарным антигенам A и B.

в. IgA — основной
иммуноглобулин слизистых, содержится также в крови. В слизистых IgA присутствуют в виде димеров, в
сыворотке — в виде мономеров, димеров и тримеров. Димерный IgA содержит секреторный компонент,
который обеспечивает проникновение молекулы через эпителий. Изолированный
дефицит IgA — самая частая форма
первичного иммунодефицита.

г. IgDприсутствует в
сыворотке в очень низкой концентрации, функции его неизвестны. IgD на поверхности B-лимфоцитов
выполняют функции антигенраспознающих рецепторов.

д. IgE. В норме
концентрация IgE в сыворотке
невелика, однако она возрастает при аллергических реакциях немедленного типа
Высокоаффинные рецепторы к
Fc-фрагменту IgE находятся на
тучных клетках и базофилах. При связывании IgE, фиксированных на мембранах тучных
клеток или базофилов, с антигеном происходит высвобождение медиаторов
воспаления. Именно этот механизм лежит в основе патогенеза анафилактических
реакций.

Б. Клеточный иммунитет

Основные характеристики клеточного и
гуморального звеньев иммунитета представлены в табл. 1.

<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><> <><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>
<><><><><><><><><><>

Клеточный иммунитет опосредован цитотоксическими T-лимфоцитами и T-хелперами. Цитотоксические T-лимфоциты непосредственно контактируют с чужеродными клетками и разрушают их, а T-хелперы
вырабатывают биологически активные вещества — цитокины, активирующие макрофаги.

По способности вырабатывать разные цитокины и участвовать в регуляции клеточного и гуморального иммунитета T-хелперы подразделяются на 2 типа — Th1 и Th2.

• первые вырабатывают интерферон гамма и интерлейкин-2,
  стимулируют пролиферацию цитотоксических T-лимфоцитов и активируют макрофаги,
• вторые вырабатывают интерлейкины-4, -5, -6, стимулируют пролиферацию и
  дифференцировку B-лимфоцитов, а также синтез антител разных классов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: