Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
4.5.4).
18.3.1. L- и Н-цепи состоят из константной и вариабельной областей
[11,14]
При сравнении аминокислотных последовательностей множества миеломных
белков выявилась поразительная особенность, имеющая важный и неожиданный
генетический подтекст. N-концевая часть последовательности как L-, так и
Н-цепей изменчива, а С-концевая-постоянна.
Например, если сравнить последовательности большого числа различных
миеломных ^ -цепей (каждая длиной около 220 аминокислот), то окажется,
что С-концевые половины у них одинаковы или различаются лишь
незначительно, тогда как N-концевые половины все разные. Таким образом.
L-цепи содержат константную область примерно из 110 аминокислот и
вариабельную область такой же длины. N-концевая вариабельная область Н-
цепей тоже состоит приблизительно из 110 аминокислот, константная же, в
зависимости от класса антител, - из 330 или 440 аминокислот (рис. 18-24).
Именно N-концевые части L- и Н-цепей совместно образуют антиген-
239
ЛЕГ к АН ЦЕПЬ
В4К>"**6*>ЛЪН4* Коистдигм**
область область
1
HiN-Г 1 ~Т-соом
'Я"ЁПАЯ ЦЕПЬ
H.W-1 I • - I^COOH
БлриаГ"(*льм"п Коис1."нтн*и область
область
Рис. 18-24. Как легкие, так и тяжелые цепи молекул состоят из константной
и вариабельной областей. У всех легких цепей данного типа (as или X) вся
С-концевая половина имеет одинаковую последовательность аминокислот
(иногда с небольшими различиями), тогда как N-концевые половины различны
N-концевые вариабельные области тяжелых и легких цепей сходны по длине
(около 110 аминокислотных остатков), тогда как константная область у
тяжелых цепей в три-четыре раза (в зависимости от класса антител)
длиннее, чем у легких цепей.
связывающий участок, и изменчивость их аминокислотных последовательностей
служит структурной основой разнообразия таких участков, В связи с
существованием вариабельной и константной областей возникают важные
вопросы относительно генетических механизмов образования антител; их мы
обсудим позже. Но еще до того как стало возможным прямое изучение этих
вопросов, в результате исследования миеломных белков выяснились другие
важные черты структуры антител.
18.3.2. ЕСагвдая L- и Н-цепь содержит по три гипервариабельные
области, которые совместно формируют антиген-связывающий участок [17]
Только часть вариабельной области непосредственно участвует в связывании
антигена. Этот вывод вначале был сделан в результате оценки максимальных
размеров антиген-связывающего участка. Первые измерения, в которых
"молекулярными линейками" служили олигомеры разной величины, были
проведены на антителах к декстрану - полимеру D-глюкозы. Когда для того,
чтобы подавить связывание декстрана е антителами к нему, использовали
дисахариды, трисахариды и олигосахариды большей длины, состоящие из
остатков глюкозы, то их действие возрастало по мере удлинения цепи
приблизительно до шести мономеров; с олигосахаридами большей длины эффект
не увеличивался, Это позволяло предполагать, что наиболее крупные
антиген-связывающие участки могут контактировать самое большее с пятью
или шестью сахарными остатками антигена. Поэтому казалось крайне
маловероятным, что все 220 аминокислот вариабельных областей L- и Н-цепей
вносят прямой вклад в построение антиген-связывающего участка.
И действительно, теперь ясно, что связывающий участок антитела формируют
всего лишь около 20-30 аминокислотных остатков вариабельной области
каждой из цепей. Первым свидетельством в польз)' этого явились данные об
аминокислотных последовательностях, показавшие, что различия между
вариабельными областями как в L-, так и в Н-цепях в основном ограничены
тремя небольшими гипервариабельиыми
В"ри*6ел+,и*я пЬплаъ Г*г*ншари"6" пьньм*
Рис. 18-25. На этой сильно упрощенной схеме показано, как три
гипервариабельные области каждой легкой и тяжелой цепи совместно образуют
антиген-связывающий участок молекулы антитела Гипервариабельные области
иногда называют областями, определяющими комплементарность
240
областями в каждой цепи. Остальные части, известные под названием
структурных областей, относительно постоянны Эти данные позволили
предсказать, что антиген-связываюший участок образуют всего лишь 5-10
аминокислот каждой гипервариабельной области (рис. 18-25), и это было
впоследствии подтверждено рентгеноструктурным анализом антител (см.
ниже).
18.3.3. L- и Н-цепи свернуты в ряд повторяющихся гомологичных доменов
[11,16,18]
Когда к конц}7 60-х годов была впервые определена полная
последовательность аминокислот в одной из Н-цепей, стала очевидной другая
важная особенность структуры Ig. Оказалось, что константная область,
которая в большинстве Н-цепей примерно в три раза длиннее, чем в L-цепях,
состоит из трех гомологичных сегментов, причем каждый из них, длиной
около ПО аминокислот, содержит по одной внутрицепочечной дисульфидной
связи. Эти три сегмента гомологичны не только друг другу, но также и
константной области L-цепей. Единственные вариабельные домены в L- и Н-
