Характеристика антитіл та імуноглобулінів

Зміст

Вступ

1. Будова і властивості антитіл

2. Характеристика імуноглобулінів різних класів

2.1 Імуноглобулін А

2.2 Імуноглобулін Е

2.3 Імуноглобулін G

2.4 Імуноглобулін М

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

Імуноглобуліни (антитіла) мають здатність специфічно з'єднуватись з антигеном і є найважливішими молекулами імунологічної системи. Тому докладне вивчення їх будови, властивостей і утворення є передумовою розуміння імунологічних механізмів.

Є чотири риси гуморальної імунної відповіді, що вражають і, на перший погляд, взаємно виключають одна одну:

1) універсальність: антитіла можуть бути виробленими проти будь-якого хімічного угрупування. Важко уявити, скільки повинно бути варіантів антитіл, якщо вважати, що кожний антиген потребує окремого антитіла;

2) специфічність: антитіла розрізняють о- чи р-положення функціональних груп, стереоізомери, білки, що відрізняються на один амінокислотний залишок;

3) гетерогенність: на один антиген виробляється багато типів (популяцій) антитіл, інколи більше 100 на одну антигенну детермінанту;

4) поліфункціональність: одне антитіло здатне зв'язувати більш, ніж один антиген.

1. Будова і властивості антитіл

Імуноглобуліни знаходяться в біологічних рідинах всіх хребетних. Молекула імуноглобуліну збудована з чотирьох поліпептидних ланцюгів (рис. 1): 2 легких L (light) і 2 важких Н (heavy), поєднаних між собою дисульфідними зв'язками. Залежно від відмінностей будови важких ланцюгів: а (альфа), 8 (дельта), є (епсілон), у (гамма), і х (мю), імуноглобуліни можна розділити відповідно на 5 класів: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM (табл. 1). Легкі ланцюги можуть існувати у двох варіантах: типу к (каппа) і типу λ (лямбда). Відповідно до незначної різниці у будові важких ланцюгів у межах одного класу виділяють підкласи, наприклад igGl , IgG2, IgG3, IgG4. Існують аналогічні різновиди легких ланцюгів λ. Такі варіанти будови ланцюгів важких (класи, підкласи) і легких (типи, підтипи) називаються ізотипічними варіантами антитіл. Імуноглобуліни можуть існувати як в мономерпій (чотири ланцюги), так і в полімерній формі. IgA у сироватці крові присутній в основному як мономер, а в виділеннях екзокринних залоз - як димер. Натомість IgM завжди є у формі пентамеру (рис. 2). Полімерні форми мають додатковий зв'язуючий поліпептидний ланцюг J (joining). Він є білком з масою 15 kDa, що містить 8 залишків цистеїну. В утворенні полімерних форм бере участь сульфгідрильна оксидаза, що окислює групу SH. Ланцюг J не є необхідним для виникнення полімерних форм імуноглобулінів, оскільки можна виявити полімери імуноглобулінів, позбавлені ланцюга J. Його відсутність не впливає на утворення гексамерів замість пентамерів IgM. Ланцюг J не має нічого спільного з геном (або ділянкою) j, що кодує відтинок змінної частини легкого або важкого ланцюга.

У легких і важких ланцюгах антитіл можна виділити змінні частини (V), що лежать у кінцевому N відрізку (вільні амінні групи поліпептидних ланцюгів), а також постійні частини (С), що займають С-кінці (вільні карбоксильні групи поліпептидних ланцюгів).

Рис. 1. Схема будови імуноглобуліму. Fab - фрагмент, що зв'язує антиген, Fc - кристалізуючий фрагмент, V- варіабельна частина, С-стабільна частина, S-S - дисульфідні містки. Пунктиром позначено місця гідролізу папаїном і пепсином

У результаті дії папаїну молекула IgG розпадається на два фрагменти Fab (який містить центри, що зв'язують антиген) і на фрагмент Fc (рис. 1). Частина важкого ланцюга, що міститься у фрагменті Fab, позначається символом Fd. Фрагмент антитіла, що зв'язує антиген, називається паратопом. Він просторово відповідає антигенній детермінанті - епітопу. Близько від місця розщеплення під дією папаїну знаходиться так звана рухлива ділянка, що робить можливим зміни кутів розташування Fab по відношенню до себе і до Fc. У цій ділянці знаходяться дисульфідні зв'язки, що з'єднують обидва важкі ланцюги між собою. їх може бути від 2 (IgGl) до 11 (IgG3). У фрагменті Fc антитіл знаходяться ділянки, відповідальні за активацію комплементу, а також за зв'язування з клітинними рецепторами для фрагмента Fc антитіл (FcR) .

Внаслідок гідролізу IgG, пепсином утворюється фрагмент F(ab')., і фрагмент Fc'. Руйнування дисульфідного звязку в фрагменті F(ab') призводить до утворення 2 фрагментів Fab'. До складу фрагментів Fab, Fab', F(ab')₂ входять цілі легкі ланцюги і фрагменти важких ланцюгів зі змінною ділянкою і частиною незмінної ділянки. Так званий фрагмент Fv складається виключно із змінних частин важкого і легкого ланцюга.

Специфічність антитіла безпосередньо залежить від просторової конфігурації змінних ділянок важких і легких ланцюгів. Ця конфігурація залежить від порядкового розміщення амінокислот у цих частинах ланцюгів. Змінні ділянки, що входять до складу фрагмента Fab антитіл, різні в антитіл, що зв'язують різні епітопи, а незмінні ділянки однакові у всіх антитіл даного класу і підкласу.