Мой Врачебный Журнал


 Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
ОСНОВЫ ИММУНИТЕТА
(продолжение)

Г. И. Абелев

АНТИТЕЛА И АНТИГЕН-РАСПОЗНАЮЩИЕ РЕЦЕПТОРЫ ЛИМФОЦИТОВ


Что же происходит в точке перелома кривых выведения и отторжения? В первом случае, когда свободный молекулярно-дисперсный антиген циркулирует в крови, в ответ на него появляются защитные белки - антитела, которые специфически распознают его, образуют с ним комплекс, обезвреживают, если антиген токсичен (бактериальный токсин, змеиный яд или болезнетворный вирус), и способствуют ускоренному выведению его из организма.
При отторжении трансплантата главная роль принадлежит особой разновидности лимфоцитов Т-лимфоцитам-киллерам, "убийцам". Эти лимфоциты несут на своей наружной мембране антителоподобные рецепторы - рецепторы Т-клеток (РТК). РТК специфически распознают антиген, находящийся на мембране чужеродных клеток, и обеспечивают прикрепление киллера к клетке-мишени, что необходимо для осуществления киллером своей смертоносной функции. Для того чтобы киллеры убили клетку-мишень, они должны прикрепиться к ее мембране и выделить в просвет между киллером и мишенью особый белок, "продырявливающий" мембрану клетки-мишени, в результате чего клетка гибнет. После этого они открепляются от мишени и переходят на другую клетку, и так несколько раз. При повторной встрече организма с антигеном образуется больше антител и киллеров, они появляются в более короткие сроки, чем при первой встрече, и их специфичность во взаимодействии с антигеном возрастает. В этом и проявляется иммунологическая память, и на этом основан эффект вакцинации.
Как устроены антитела и рецепторы лимфоцитов? Очевидно, что их структура должна быть необычной, так как они строго специфически распознают громадное множество различных антигенов - любой чужеродный белок, полисахарид или синтетическую молекулу, вообще в природе не встречающуюся. При этом антитела и Т-лимфоциты, как правило, не реагируют с белками и клетками собственного организма. Как природа решает эту задачу?
Принцип строения антитела и РТК представлен на рисунке 2. Антитело состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей: Н (Heavy - тяжелых) с молекулярным весом примерно 50 000 и L (Light - легких) - примерно 25 000. Цепи соединены друг с другом ковалентными (дисульфидными) связями (рис. 2а).
_________

Рис. 2. Принципиальная схема строения антител и рецепторов Т-клеток (РТК).
Н и L - тяжелая и легкая цепи антител соответственно, VL и VH - вариабельные районы соответственно легких и тяжелых цепей; Va и Vb - вариабельные районы a- и b-цепей; Акт. ц. - активные центры антител и РТК. Прямоугольники - повторяющиеся сходные звенья (домены) в структуре полипептидных цепей; М - клеточная мембрана.
1 D - от diversity (разнообразие), J - от Joining (соединяющий). V'-фрагмент гена контролирует первые 95 аминокислот в V-доменах, D - от 2 до 10 и J - от 5 до 15 (см. рис. 3). 
Рецептор лимфоцитов, в отличие от антител, - гетеродимер, состоящий из пары различных цепей - a и b с молекулярным весом около 50 000, соединенных между собой одной дисульфидной связью. H-, L-, a- и b-цепи имеют сходный план строения и относятся к одному большому суперсемейству белков - иммуноглобулинов. В основе их структуры лежит сходное повторяющееся звено (домен), состоящее примерно из 110 аминокислот, свернутых в глобулы, напоминающие друг друга (см. рис. 2, где эти звенья обозначены как прямоугольники). Каждый домен в молекуле антитела или РТК выполняет свою биологическую функцию, а наиболее важную из них - распознавание и связывание с антигеном - осуществляют концевые домены (см. рис. 2). Пара концевых доменов (один из H-цепи, другой из L-цепи, а в РТК - один из a-цепи, другой из b-цепи) образуют активный центр, уникальную по структуре полость, распознающую в молекуле антигена небольшие дискретные участки, состоящие из 4 - 8 аминокислот. Эти участки антигена подходят к структуре активного центра, "как ключ к замку", образуя прочные нековалентные связи антигена с антителом. Разные антитела (и РТК также) отличаются друг от друга структурой активных центров. На химическом уровне отличие активных центров определяется первичной структурой концевых доменов H- и L-, a- и b-цепей, то есть последовательностью аминокислот в них. Участки H и L цепей (равно как a и b), образующие "стенки" активного центра, носят название вариабельных (или V) районов. Остальная часть молекул постоянна и носит название константного (С) района. Вариабельных районов среди молекул антител тысячи, константных - единицы. Главная функция вариабельных районов - образование активных центров антител и РТК. Разнообразие активных центров очень велико, не менее 107 - 108, что вполне достаточно для более или менее специфического распознавания любого произвольно взятого антигена. Таким образом, структура антител и РТК, а точнее их активных центров, обеспечивает узнавание любого чужеродного белка или полисахарида, попавшего в организм.

Далее...



Соросовский Образовательный Журнал

(продолжение смотри в следующем номере)

Источник: 


Warning: parse_url() expects exactly 1 parameter, 2 given in /home/far/e/s/c/esculapus/public_html/b766d6a48b3bf7b2afecfc1de7f959e4/sape.php on line 1196

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/far/e/s/c/esculapus/public_html/sp-blok.php:2) in /home/far/e/s/c/esculapus/public_html/b766d6a48b3bf7b2afecfc1de7f959e4/sape.php on line 1200