Контрольна робота з біології
Зміст
1. Первинна структура Н-і L-ланцюгівімуноглобулінів
2. Тривимірна структураімуноглобулінів
3. Антигензв'язуючих центри антитіл
1. Первинна структура Н-і L-ланцюгів імуноглобулінів
При дослідженніамінокислотної послідовності було виявлено, що всі легкі і важкіланцюга мають одну принципову структурну особливість: вони складаються з двохчастин - вариабельной і константної. Варіабельні частини легких ланцюгів сильновідрізняються один від одного у всіх досліджених імуноглобулінів, а константнімають близьку амінокислотну послідовність в межах одного класу яклегких, так і важких ланцюгів.
Постійна абоконстантная частина легких ланцюгів для кожного з х-або Я-типів ланцюгів включає 107а. о. СООН-кінцевого ділянки. Виняток становлять відмінності в декількохамінокислотних залишках, наприклад в положенні 191 та 153 у ланцюгах людини або вположеннях 190 і 152 в Я-ланцюгах, обумовлені генетичними варіантами.
Залишиласяпослідовність амінокислотних залишків у NHa-кінцевий половині легких ланцюгівутворює так звану варіабельний область. Частота замін окремихамінокислот в варіабельних областях легких ланцюгів імуноглобулінів залежить відположення амінокислотного залишку в поліпептидного ланцюга і максимальна близькоамінокислот в положеннях 30, 50 і 95. Ці ділянки, що отримали назву гіперваріабельних,беруть безпосередню участь у зв'язуванні антигену і входять до складуантигензв'язуючих центру.
варіабельності область Н-ланцюгівв МН2-кінцевій частині трохи довшим відповідної області L-ланцюгів івключає 118-124 а. о. Гіперваріабельні ділянки є чотириамінокислотні послідовності: 31-37, 51-68, 84-91 і 101-110, такожбезпосередньо контактують з антигеном в антигензв'язуючих центрі.Послідовності амінокислотних залишків варіабельних областей Н-ланцюгів різнихімуноглобулінів по мірі гомології можуть бути розділені на три підгрупи,всередині кожної з яких ця величина становить 8,0-90%.
Константна областьважкої ланцюга приблизно в три рази довше вариабельной.
2. Тривимірна структура імуноглобулінів
У кожній з легких ланцюгівмолекул антитіл існують дві внутріцепочечние дисульфідні зв'язки, число такихзв'язків у важких ланцюгах різному. Кожен з внутріцепочечних дисульфіднихмістків утворює петлю з 55-70 а.о.
Рис. 1 - Схемарозташування внутріцепочечних дисульфідних зв'язків у легких і важких ланцюгахмолекули IgG людини
На рис. 1 наведеносхематичне зображення розташування дисульфідних зв'язків уздовж важких ілегких ланцюгів IgG людини із зазначенням середнього числа амінокислотних залишків вскладі кожної з петель. За даними рентгеноструктурного аналізу, ділянкипептидних ланцюгів поблизу петлі утворюють глобулу, в яку включається приблизно110 а. о. Такі глобули отримали назву доменів. Н2-кінцеві домени важких ілегких ланцюгів ставляться до варіабільним частинах, а СООН-кінцеві домени - доконстантним частинах. Було встановлено, що амінокислотні послідовностіконстантних доменів з важких ланцюгів у межах одного класу є вельмиподібними між собою.
Н2-кінцевий домен важкоїланцюга позначають як Ун, а три наступні в константної області важкого ланцюга -як СН1. СН2 і СНЗ. А й у важкі ланцюги містять по 3 константних домену,позначаються як СА1, Са2, Са3 для IgA і Cvl, Су2, С ВЈ для IgG, а більшдовгі ц-і е-ланцюга - по чотири.
Рентгеноструктурнийаналіз, виконаний для кількох білків - димеру Я-ланцюгів, двох димерівF-областей Fab-фрагментів IgG і IgA, а також Fc-фрагмента IgG, дозволив встановитипросторове розташування окремих ділянок поліпептидних ланцюгів і доменів.Домени L-і Н-ланцюгів являють собою півсфери, з'єднані вздовж одного ланцюгалінійними поліпептидів відрізками, доступними растворителю і діїпротеолітичних ферментів. Їх основним структурним елементом є двамайже паралельних шару, один з яких складається з чотирьох лінійнихантипаралельних відрізків ланцюга, другий - з трьох. До складу цих р-шарів входитьблизько 60% антипараллельно сегменти fxl - fx4 і fyl - fy3 обра-ауют двапрактично паралельних шару Р-складчастої структури. Між ними лежать сегменти,утворюють вигини ланцюга, спіралі н т.п.; V-н С-домени відрізняються частиноюсегментів; V-домен має додаткову петлю Е; чорний прямокутник відповідаєвнутріцепочечной дисульфідній зв'язку всіх амінокислотних залишків області.Бічні заступники гідрофобних амінокислот утворюють щільно упаковане ядроміж р-шарами. Дисульфідний зв'язок між р-шарами, що є суттєвимелементом жорсткості структури доменів, знаходиться в самому гідрофобному ядрі ітому у водних розчинах недоступна для відновлюють агентів.
Ділянок з а-спіральноїконформацією в структурі доменів практично не міститься. У порівнянні зЗ-доменами К-обла-сті декілька довше і містять додаткову петлю Є. ВК-областях утворюють ядро ​​амінокислотні залишки з гідрофобними бічнимизаступниками, а також залишки у вигинах поліпептидного ланцюга, що забезпечують їїнеобхідний поворот, є консервативними або полуінваріантнимі. Гіперваріабельнізалишки розташовуються на вигинах ланцюга таким чином, що виявляютьсяпросторово зближеними.
Взаємодія міжН-ланцюгами в Fab-фрагменті забезпечується множинними контактами між парамидоменів У'і. Vn, Cl і СН1. При ассоціаціі'Cl і СН1 домени звернені один доодному четирехцепочечнимі р-шарами і взаємодіють уздовж обширноюзони.свободной від розчинника. У контактах, що мають в основному гідрофобнийхарактер, бере участь близько 30 а. о. Навпаки, Vi, і Ун-домени орієнтовані другдо одного трехце-нирковими р-шарами. Основну роль в стабілізації утворюєтьсяструктури відіграють взаємодії між консервативними і полуінваріантниміамінокислотами з гідрофобними бічними заступниками. Гіперваріабельні ділянкиVl, і Ун-областей зближені і утворюють доступну растворителю щодоплоску область зв'язування антигену.
У Fc-фрагменті lgGСН2-домени важких ланцюгів орієнтовані один до одного трехцепочечнимі р-шарами,але безпосередньо один з одним не контактують через обмеження, що накладаютьсянаявністю межцепочечних дисульфідних зв'язків у Н2-кінці Су2-доменів; між нимизнаходяться вуглеводні фрагменти, ковалентно пов'язані з залишками Asn-297 кожноюЦ-ланцюга. Вони складаються головним чином із залишків глюкози, глюкозаміну, фруктозиі сіалова кислоти. Зміст вуглеводів і склад суттєво відрізняються урізних класів. Їх приєднання є постсінтетіческім процесом івідбувається впорядковано під час внутрішньоклітинного транспорту молекулиімуноглобуліну. До цих пір біологічна роль вуглеводного компонента не ясна.
СУЗ-домени сусідніхН-ланцюгів IgG звернені один до одного четирехцепочечнимі р-шарами, і характер їхвзаємодії аналогічний зв'язку між Cvl і Cl. Невелика область контактуміж Ст2 і СУЗ-доменами охоплює близько 12 залишків.
У молекулах IgMвзаємодія Су2-доменів, мабуть, відбувається за типом Fab-С, тобтоСу2-домени зближені і контактують четирехцепочечнимі р-шарами. Наявністьдисульфід-ного містка на С-кінці см2-домену сприяє тісному зближеннюN-кінців СМЗ-доменів, в результаті чого безпосереднього контакту міжСМЗ-доменами не відбувається.
Між Сд1 і Сц2-доменамиН-ланцюгів IgG та IgA і між СН2 і СНЗ-доменами важких ланцюгів імуноглобулінівінших класів розташований так званий В«шарнірнийВ» ділянку, що створює високуступінь рухливості між двома Fab-і Fc-фраг-ментами. Довжина В«шарнірногоВ»ділянки імуноглобулінів різних класів і підкласів варіює від 15 до 65 а.о. Ступінь гомології послідовності В«шарнірнихВ» ділянок становить 60 -70%. Є залежність між будовою В«шарнірногоВ» ділянки і рухливістюFab-фрагментів підкласів IgG-людини. Найбільшою гнучкістю володіє молекулаIgG3, у якої В«шарнірнийВ» ділянку, що складається з, 65 а. о., являєдосить жорсткий стрижень з гнучкими кінцями, що примикають до Fab-фрагмент-там. УIgM4, що володіє найбільш жорсткою структурою, В«шарнірнийВ» ділянку міститьвсього 13 залишків, серед яки...
