Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
почему иммунные ответы антиген-специфичны (рис. 18-5).
Такую селекцию называют "клональной" потому, что иммунную систему,
согласно этой теории, образуют миллионы различных клеточных "семейств",
или клонов, каждый из которых состоит из Т- или В-лимфоцитов,
происходящих от общего предка. Поскольку каждая клетка-предшественница
уже детерминирована (или, как говорят, коммитирована) к выработке одного
определенного антиген-специфического белка-рецептора, все клетки клона
имеют одинаковую антигенную специфичность. Таким образом, согласно теории
клональной селекции, иммунную систему по принципу ее работы можно
сравнить скорее с фабрикой готовой одежды, чем с ателье, где шьют по
мерке. Вопрос о том, как организм животного может вырабатывать такое
множество разных антител, становится поэтому проблемой генетики, а не
белковой химии.
Основные положения теории клональной селекции получили убедительные
подтверждения. Например, если лимфоциты животного, которое не было
иммунизировано, инкубировать в пробирке с любым из нескольких меченых
антигенов, например А, В, С и D, то только очень малая доля (<0,01%)
лимфоцитов будет связывать данный антиген Это означает, что лишь немногие
клетки несут специфические рецепторы для А, В, С или D. Такую
интерпретацию подтверждает другой эксперимент. Антиген А делают столь
высокорадиоактивным, что любая связавшая его клетка получает летальную
дозу облучения; оставшаяся после этого популяция лимфоцитов уже не
способна реагировать на антиген А. в то время как она продолжает
нормально реагировать на В, С и D. Тот же эффект можно получить, если
наполнить аффинную колонку (разд. 4.4.3) стеклянными шариками, покрытыми
антигеном А, а затем пропускать через эту колонку лимфоциты. В таком
опыте клетки с рецепторами для А связываются с шариками, тогда как
остальные клетки проходят через колонку; клетки, прошедшие через колонку,
не взаимодействуют более
222
Мыши "t отвечают на антиген А. но ОТВЕЧАЮ! на другие *И1 И' (Мы
Рис. 18-6. Два типа экспериментов, подкрепляющих теорию клональной
селекции. Для простоты рецепторы клеточной поверхности показаны только на
лимфоцитах, способных отвечать на антиген А; на самом же деле все Т- и В-
лимфоциты имеют на своей поверхности антиген-специфические рецепторы.
Схематически представленные здесь эксперименты проводились главным
образом с В-клетками. так как Т-клетки узнают антиген только тогда, когда
он связан с поверхностью клетки-хозяина (разд. 18.6).
с А. но нормально взаимодействуют с другими антигенами (рис. 18-6). Эти
два эксперимента показывают, что I) лимфоциты коммитируются к реакции на
определенный антиген еще до того, как ом подвергнутся воздействию этого
антигена, и 2) коммитированные лимфоциты обладают поверхностными
рецепторами, специфически связывающими данный антиген. Таким образом,
подтверждаются два основных предсказания теории клональной селекции. Хотя
в большинстве экспериментов такого рода изучались В-клетки и ответы,
связанны с выработкой антител, другие эксперименты показали, что
проявления
Т-клеточного иммунитета тоже основаны на принципе клональной селекции
18.1.6. В большинстве случаев один антиген стимулирует много различных
клонов лимфоцитов [6]
Большинство макромолекул, включая практически все белки и большую часть
полисахаридов, могут служить антигенами. Те участки антигена, которые
взаимодействуют с антиген-связывающим участком молекулы антитела или же
рецептора на лимфоците, называются антигенным детерминантами (или
эпитопами). Молекулы, которые хотя и присоеди-
223
:
Остаток 0-С лизина
1К-СНГСНЛ-СИ2-СН?-ЫИ - NO;
Н-Н мо2
Д им. 1 г р п феи ц л ьн j * f t группа
|ДНФ>
Остов
Армией-
т^иой
Рис. 18-7. Простой гаптен ДНФ, ковалентно связанный с боковой цепью
лизина в белке. Гаптены могут индуцировать иммунный ответ, только
будучи связаны с подобным макромолекулярным носителем.
няются специфически к таким антиген-связывающим участкам, но не могут
индуцировать иммунный ответ, называют гаптенами. Гаптены - это обычно
небольшие органические молекулы: они сами по себе слишком малы для того,
чтобы вызвать ответ, олнако становятся полноценными антигенами, будучи
присоединены к подходящей макромолекуле-носителю. Гаптены служат важными
инструментами для экспериментальной иммунологии. Один из наиболее часто
используемых гатенов-динитрофенилъная группа (ДНФ), которую обычно
пришивают к белку, чтобы сделать ее антигенной (рис. 18-7).
Большинство антигенов имеет целый набор различных антигенных детерминант,
стимулирующих выработку антител или Т-клеточные ответы. Некоторые
детерминанты более иммуногенны (т. е. лучше индуцируют иммунитет), чем
другие, и реакция на них может доминировать в общем ответе; такие
детерминанты называют иммунодоминантными.
Как и следует ожидать от системы, работающей по принципу клональной
селекции, даже одиночная антигенная детерминанта будет, как правило,
активировать много клонов, каждый из которых будет иметь поверхностные
