Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
300
антигенов она еще меньше). Вследствие этого для образования комплементарной эпитопу. структуры может использоваться не вся поверхность зоны связывания доменов и а какая-то ее часть, в наибольшей мере соответствующая строению антигена.
13.3. МНОГООБРАЗИЕ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ
Своеобразна организация структурных генов иммуноглобулинов, которая призвана обеспечить возможность образования очень большого числа антител. Гены, кодирующие легкие и тяжелые цепи, собираются из меньших по размеру tenoo, одни из которых, особенно многочисленные, кодируют вариабельные домены Ут и Vu (V-гены), а дру-
L л
гие, которых гораздо меньше, — константные части молекулы (С-гены).
Так, константные домеры легких цепей кодируются несколькими генами, что приводит к синтезу двух типов легких цепей: ее и Л. В гаплоидном геноме человека имеется один ген ав-цепи и несколько — A-цепи. Число генов, которыми кодируются вариабельные домены, гораздо больше. Так, существует около 100 генов V , на которых записаны аминокислотные последовательности вариабельных доменов легких цепей типа ее.
Заметим, что небольшой участок L-цепи, расположенный непосредственно перед константным районом — J (от англ. joining — соединяющий), кодируется особо.и так же вариабелен. При созревании В-лим-фоцитов из этих отрезков собираются гены L-цепей, в которых путем рекомбинации объединяются гены что- пРивоДит к воз-
можности образования весьма многообразных легких ев-цепей.
Аналогично, из генов V„ (которых около 100) путем их рекомбина-
н
ции с генамй Du, Ju и С„ образуются гены тяжелых цепей —
Н Н п /
Общее число вариантов зон связывания при этом
г! г! Н И
составит около 10 млн. Эта величина еще более возрастет если учесть вклад соматических мутаций, которые приводят к дополнительным заменам аминокислотных остатков в вариабельных доменах иммуноглобулинов.
Своеобразный механизм формирования генов иммуноглобулинов обеспечивает возникновение очень большого числа аминокислотных
I
последовательностей, а доменная организация этих белков и концентрирование замен в немногих гипервариабельных отрезках цепи позволяет создавать в зоне связывания антител чрезвычайно разнообразные по рельефу и распределению функциональных групп поверхности,
301
среди которых всегда можно найти такую, которая комплементарна поверхности того или иного антигена.
Помимо рассмотренных выше иммуноглобулинов G существуют иммуноглобулины еще четырех классов: М, А, Е и D. Их молекулы также построены из доменов и организованы по такому же принципу. В иммуноглобулинах К и Е тяжелые цепи дополнены еще одним доменом— соответственно С 4 и С?4, в иммуноглобулинах А и М С-концевые районы
- 1
тяжелых цепей соединены между собой с участием специальной J-цепи. Есть и другие отличия в их структуре, в частности содержание и распределение углеводных цепей. Иммуноглобулин I образует пентамеры Мембранно-связанные "иммуноглобулины, которые принад-
лежат классам М и D, содержат на С-концах тяжелых цепей небольшие домены, образованные преимущественно гидрофобными аминокислотами, которые выполняют роль якоря, удерживающего молекулу иммуноглобулина на наружной поверхности мембраны.
Таким образом, доменный принцип организации структуры и функции иммуноглобулинов чрезвычайно плодотворен и позволяет, используя один и тот же структурный мотив, создать богатую палитру антигенсвязывающих белков. Видимо, по такому же плану построены и некоторые рецепторы клеточных мембран.
ГЛАВА 14 ФИБРИЛЛЯРНЫЕ БЕЛКИ
, I
Фибриллярные белки выполняют по преимуществу структурные функции, однако их роль ничуть не менее значительна, чем роль, глобулярных белков, велико и число фибриллярных белков, особенно возросшее с открытием белков цитоскелета и межклеточного матрикса. Далее будут рассмотрены лишь нёкоторые, наиболее изученные фибриллярные белки.
14.1., КОЛЛАГЕН
\ >
Коллаген ("образующий клей") является, видимо, Наиболее распространенным белком многоклеточных.^ Так, у млекопитающих он составляет по, массе около */4 суммарного белка. Коллаген — важнейший компонент соединительной ткани, он входит в структуру кожи, костей, сухожилий, кровеносных сосудов, хрящей, зубов. Его главная функция — образование нерастворимых фибрилл высокой прочности.
Существует не менее десяти структурных генов, которые кодируют различные молекулярные формы коллагена, отличающиеся первичной
302
структурой, а иногда и пространственным строением. Кодируемые ш4и коллагены по-разному распределены в органах и тканях. Коллаген типа I, .наиболее распространенный в организме и содержащийся в коже, сухожилиях, костях, роговице глаза, построен из двух полипеп-
