Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
а значит, упорядоченной Рис. 13.4. Расположение гипервариабельных повышает неупоря-
участков в антигенсвязывающей зоне иммуно- г
глобулина доченность системы в це-
„ . а лом, что приводит к росту
Квадратами обозначены /7-спиральные отрезки, рас- г
сматриваемые с торца, зигзагообразными линиями - ЭНТР°ПИИ И благоприятст-
гипервариабельные петли. Остальные обозначения об- вует образованию ПрОЧНО-
щепринятыеГср. рис. 13.Б го комплекса. Вместе с
N
N
ГН
268
. L2 НЗ HI
Рис. 13.5. Модель антигенсвязывакяцего участка пространствен-
ной структуры одного ,из иммуноглобулинов
v
Контурные линии, подобно горизонталям топографической карты, проведены через 2 гипервариабельные учасТки легких и тяжелых цепей обозначены соответственно L1, 12, L3, HI, Н2 и НЗ. Замены аминокислотных остатков, происходящие на этих участках* могут изменять как рельеф поверхности контакта с антигеном, .так и ее характер, например распределение заряженных, полярных и неполярных групп
тем сближение функциональных групп, принадлежащих антигену и антителу, позволяет.установить целый ряд ван-дер-ваальсовых контактов, водородных и ионных связей. Так, при образовании комплекса лизоцима и Fab'-фрагмента иммуноглобулина возникает 126 межатомных контактов, в том числе 14 водородных связей и одна ионная связь между аминогруппой лизина и карбоксилат-ионом аспарагиновой кислоты^
Аминокислотные остатки моноклонального Взаимодействующие с ними
антитела Hyflel-10 остатки лизоцима
Домен V
Li
Gly-30.......................................... Gly-16
Asn-31 (Н-связь).....:....................'..... His-15, Gly-16, Lys-96
Asn-32 (Н-связь)................................ Gly-16, ТУг-20
TyH>0........................................... Asn-93, Lys-96
Gln-53 (Н-связь)................................ Thr-89, Asn-93
- 299
Ser-9l (Главная цепь)...........'............... Tyr-20
Asn-02 (Н-связь, главная цепь)............ ..... Tyr-20, Arg-21
ТУг-9б (Н-связь)................................ Arg-21
Домен Уд
Thr-30.................................................. Arg-70 -
Ser-31 (Н-связь)............................ ................... Arg-73, Leu-75
Tyr-33 (Н-связь)............................
Ser-100, Asp-101
Туг-50 (Н-связь)............................
Ser-62 (Н-связь)............................
Тут-53 (Н-связь):...........................
Ser-$6.............................................
Туг-58 (Н-связь)............................ ....... ........ Arg-21, Ser-100, Gly-102
Ttp-вб............................................
Полное вытеснение воды из зоны связывания антигена стабилизирует водородные и ионные связи. Результатом является весьма высокая прочность комплекса, характеризующаяся константой связывания порядка 107—1010 М-1.
Заметим, что рельеф поверхности контакта антигена и антитела может быть весьма различным. Поверхность бывает почти плоской, со впадинами или выпуклостями. Например, одно из антител к лйзоциму частично заполняет своим выпуклым центром связывания впадину, в которой размещается субстрат этого фермента, и поэтому является его ингибитором. У лизоцима в этом комплексе Площадь контакта с иммуноглобулином составляет около 15% всей доступной растворителю поверхности белка.
В качестве эпитопа нередко выступает несколько сближенных в пространственной структуре белка-антигена участков последовательности. Определена структура трех комплексов лизоцима с моноклональными антителами. Суммарная площадь эпитопов в них — около 40% поверхности белка, а поскольку известно, что существуют и другие эпитопы, по-видимому, практически все или почти все доступные участки молекулы белка могут обладать иммунологической активностью.
Еще один источник способности семейства иммуноглобулинов связывать антигены самой различной структуры состоит в том, что поверхность зоны связывания, образованная VT- и V„-доменами составля-
L . Н
ет около 2000 А2 и намного превышает обычную площадь эпитопа на Поверхности белка-антигена (500—1000 А2, у большинства небелковых
