Биохимия мембран. Кн 9. Клеточные мембраны и иммунитет - Петров Р.В.
ISBN 5-06-000647-6
Скачать (прямая ссылка):
идентичных по антигенной специфичности. Они равномерно распределены по
клеточной поверхности, могут перемещаться в
38
плоскости бислоя, не меняя при этом своей пространственной ориентации
относительно липидного бислоя мембраны.
Во всей популяции лимфоцитов существует около 1 млн. клонов В-клеток.
Каждый клон специфичен к одному конкретному антигену. Обладая одной
антигенной специфичностью, рецепторы одиночной В-клетки часто бывают
представлены двумя разными изотипами (подробнее о различиях между
изотипами см. гл. 4). Зрелые В-клетки до активации антигеном имеют
рецепторы IgM- и IgD-изотипов. После активации, теряя IgD, клетка
приобретает IgG-рецепторы и становится (IgM + IgG). Значительная часть
активированных В-клеток теряет IgM и сохраняет только IgG-рецепторы.
2.1.3. Структура антигенных детерминант
Размеры полости, предназначенной в молекуле Ig для взаимодействия с
антигеном, определяют размеры узнаваемого участка на чужеродном
материале. Эти участки называются антигенными детерминантами. Как и
узнающая полость Ig, они имеют размер в среднем около 3,0 X 1,5 X 0,7 нм
(рис. 14).
Небольшие молекулы антигенов - гаптены (например, динит-рофенильная
группа, фосфорилхо-лин) взаимодействуют в полости активного центра Ig
лишь с ее участком размером около 1,1 X X 0,9 X 0,6 нм, т. е. занимают
примерно V3 полости. Более крупные гаптены (например, п-ок-силированная
форма витамина К3), входя в полость, могут занимать ее почти полностью. И
все же прочность связывания большинства гаптенов с антителами
относительно невелика, константа ассоциации (К ) составляет в среднем от
104 до *10 5 л/моль.
Взаимодействуя с молекулой антигена, являющейся биополимером, антитело
связывается лишь с ее фрагментом, антигенной детерминантой. На молекуле
полисахаридного антигена детерминанта, которую узнает рецептор В-клетки,
соответствует 5-6 остаткам моносахаридов. Сходным образом на молекуле
глобулярных белков-антигенов В-клетки узнают детерминанты размером в
несколь-
Рис. 14. Схематическое представление строения антигенных детерминант (а,
р, у. б) • условной белковой . молекулы (А) и взаимодействие антигенной
детерминанты с различными антителами (Б):
/ - высокоаффинное, II - низкоаффинное
39
ко (обычно 4-6) аминокислотных остатков. Причем в подавляющем большинстве
случаев детерминанты являются конформацион-ными (топографическими), а не
линейными. Если активный центр антитела связывает четыре аминокислотных
остатка, то чаще всего они являются разрозненными, а не последовательными
звеньями полипептидной цепи. Сочетанное узнавание антителом этих
аминокислотных остатков определяется их пространственной близостью на
поверхности белковой молекулы.
Таким образом, полость антитела взаимодействует с выпуклостью молекулы
антигена, как слепок и матрица, как замок и ключ. Чем больше
пространственное соответствие (комплементарность) активного центра Ig и
антигенной детерминанты, тем прочнее связывание антитела с антигеном.
Популяция Ig-рецепторов состоит из миллионов вариантов специфичностей,
поэтому для каждого конкретного антигена всегда существует не
единственный клон В-лимфоцитов, способный связать его. Обычно число таких
клонов, связывающих антиген, насчитывает около 100, их рецепторы в
широких пределах различаются по степени сродства к данному антигену (рис.
14). Число клонов, связывающих малые гаптены (например, ДНФ), может быть
значительно больше 100. Напротив, вариантов Ig-рецепторов и антител,
реагирующих с полисахаридом декстраном, по-видимому, не более 10.
2.2. Рецепция антигенов Т-лимфоцитами
Т-лимфоциты не могут узнавать в чистом виде подавляющее большинство
чужеродных молекул. По меньшей мере это утверждение справедливо для Т-
киллеров и Т-хелперов. Антигенузнающий рецептор этих клеток ориентирован
на узнавание уникального сочетания комплекса данного антигена с
молекулами на поверхности "своих" клеток.
2.2.1. Структура антигенузнающего рецептора Т-клеток (ТР)
Исследование структуры ТР оказалось одной из самых трудных задач в
иммунологии за последние 20 лет. Затруднения были предопределены главным
образом отсутствием прямого связывания антигена с ТР. Это обстоятельство
сделало неприемлемым традиционный путь выделения рецептора по его
сродству к лиганду.
Результативными оказались два других подхода: сравнение библиотеки генов
зрелых Т- и В-клеток и получение моноклональных антител, селективно
препятствующих антигензависимой функции Т-клеток. В конечном счете
сочетание обоих подходов дало основа-
40
ние утверждать, что антигенузнающими рецепторами Т-клеток являются
белковые молекулы, отличающиеся от Ig. Структура этих молекул уже в
значительной мере расшифрована.
Рецептор Т -клеток состоит из двух полипептидных цепей - а и 0. С ними
нековалентно связаны еще три полипептида - ТЗ , ТЗ , ТЗ (рис. 15).
Полипептидные а- и 13-цепи ТР близки между собой по размеру, имеют
протяженность около 300 аминокислотных остатков. Обе цепи
