Біосинтез антитіл

Варіабельність імуноглобулінів

Незважаючи на схожість своєї основної структури імуноглобуліни (Ig) надзвичайно різноманітні. Вважається, що в організмі людини є приблизно 108 різних варіантів антитіл. Варіабельність Ig відноситься як до легких, так і важких ланцюгів.

Є п’ять різновидів важких H-ланцюгів (α, β, ε, γ і μ, див. С. 288), які й визначають класи антитіл, і два різновиди легких L-ланцюгів (κ і λ). Ці типи варіацій називають ізотопічними. При біосинтезі Ig може відбуватися перемикання плазматичних клітин з продукції одного изотипа на інший (“перемикання генів”). Аллотіпіческіе варіації відносяться до варіабельності алелей в межах виду, т. Е. До генетично обумовленим розходженням одного індивідуума від іншого. Ідіотіпіческіе варіації визначають відмінності в антигензв’язуючих ділянці антитіл, Вони стосуються варіабельних доменів (на схемі рожевого кольору) легкої та важкої ланцюгів. Деякі їхні ділянки є гіперваріабельні (червоного кольору на малюнку), тобто їх відмінності особливо великі. Ці послідовності безпосередньо беруть участь у зв’язуванні антигену.

Б. Причини різноманітності антитіл

Виняткова варіабельність антитіл зумовлена ​​трьома причинами.

1. Множинність генів. Є безліч генів, що кодують білки варіабельних доменів, проте вибирається і експресується тільки один ген.

2. Соматичні рекомбінації. Гени розділені на кілька сегментів, для яких є різні версії. Під час дозрівання В-клітин завдяки випадковій комбінації сегментів виникають нові гени (мозаїчні гени).

3. Соматичні мутації. Під час диференціації В-клітин і перетворення в плазматичні клітини відбуваються мутації в кодують генах. Таким чином, початкові гени термінальної лінії можуть стати різними соматичними генами в індивідуальних клонах В-клітин.

В. Біосинтез легкого ланцюга

Розглянемо основні особливості організації гена імуноглобуліну і його експресії на прикладі біосинтезу мишачої κ-ланцюга. Сегменти гени, що кодують цю легку ланцюг, позначаються як L, V, J і С. Вони локалізовані на хромосомі 6 в ДНК (DNA) термінальної лінії клітин миші (у людини на хромосомі 2) і розділені один від одного интронами різної довжини.

Приблизно 150 ідентичних сегментів L гена кодують сигнальний пептид (17-20 амінокислот) для секреції продукту (див. Рис. 233). Найбільша частина вариабельного домену (95 з 108 амінокислотних залишків) кодується близько 150 різними V-сегментами, розташованими поруч з L-сегментом. L – і V-сегменти завжди розташовані парами, так званим тандемом. Навпаки, для J-сегмента (від англ. Joining) існує максимально тільки п’ять варіантів. Вони кодують пептид з 13 амінокислотних залишків, який пов’язує варіабельний і константну частини κ-ланцюга. Константна частина легкого ланцюга (84 амінокислоти) кодується єдиним С-сегментом.

Під час диференціації В-лімфоцитів унікальна V / J-комбінація виникає в кожної В-клітці. Один з 150 сегментів LV-тандему вибирається і зв’язується з одним з п’яти J-сегментів. Це призводить до виникнення соматичного гена, який значно менше порівняно з геном термінальної лінії. Транскрипція цього гена веде до утворення гяРНК (hnRNA) для κ-ланцюга. З цієї РНК видаляються шляхом сплайсингу інтрони і зайві J-сегменти (див. Рис. 243). Зріла мРНК (mRNA) містить сегменти LVJC і після транспорту в цитоплазму готова для трансляції. Наступні кроки біосинтезу Ig ті ж, що і для інших мембранних або секреторних білків (див. Рис. 233).


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Біосинтез антитіл