Начало >> Статьи >> Архивы >> Тело и антитело

Иммуноглобулины - Тело и антитело

Оглавление
Тело и антитело
Предисловие
Определение науки о самости
Как важно знать, кто вы
Миксина и минога
Наши общие защитные механизмы
Механизм иммунной системы
Иммуноглобулины
Антитела
Лимфоциты
Реакция на антиген
На заре иммунологии
Рождение теории самости
Первые шаги современной иммунологии
Развитие науки
Значение иммунологии
Борьба против рака
Иммунология и воспроизводство
Промахи иммунитета
Аутоиммунитет
Неудачи иммунологии - простуда
Неудачи иммунологии - интерферон
Неудачи иммунологии - малярия
Будущее иммунологии
Иммунология и старение
Феномен усиления и толерантность
Рак, предупреждение беременности, пересадки

Кровь — сложная жидкость: в ней содержатся не только красные и белые клетки, гемоглобин — переносчик кислорода, гормоны и ферменты с их бесчисленными функциями, но и антитела. Много лет назад был распознан ряд компонентов крови, называемых глобулинами. Позднее их подразделили на три типа: альфа-, бета- и гамма-глобулины в зависимости от скорости их распространения на листе бумаги, к которому подведен электрический потенциал. Но только в 1939 году было доказано, что деятельность антител связана с гамма-глобулинами. Из исторической путаницы возникла путаница названий. Слова «антитело» и «гамма-глобулин» относятся к одним и тем же веществам; вот почему теперь они называются иммуноглобулинами.
К настоящему времени открыто не менее пяти типов иммуноглобулинов; теоретически возможно существование и шестого типа. Обычный иммуноглобулин, самый распространенный и легкий по весу, тот, который мы, как правило, подразумеваем, говоря об антителах, это IgG, что означает «иммуноглобулин G». Иммуноглобулин A, IgA, несколько тяжелее, чем IgG; он секретируется организмом для борьбы с простудой и возбудителями гриппа в слизистой оболочке носа и дыхательных путей. У всех млекопитающих он передается от матерей к детям с грудным молоком.
Представляется заманчивым рассматривать самый крупный и тяжелый из иммуноглобулинов, IgM, просто как пять соединенных вместе молекул IgG. На фотографиях, сделанных под электронным микроскопом, он именно так и выглядит, однако последние химические исследования свидетельствуют о том, что, хотя этот иммуноглобулин и состоит в основном из пяти крупных, соединенных вместе тел, существует очевидная разница между компонентами молекул IgM и IgG. Для IgM характерно, что он является первым антителом, вырабатываемым против чужеродного организма; он играет роль ударных сил обороны, а точнее, роль лидера контратаки. На смену IgM приходит IgG, который становится самым распространенным антителом против специфической антигенной угрозы.
Роль иммуноглобулина IgE была выяснена совсем недавно. Это антитело действует при аллергиях. IgD до сих пор представляет собой загадку. Он имеет явные отличия от других иммуноглобулинов, но никогда не присутствует в больших количествах; никто не знает, какова его функция. Есть также намеки на существование иммуноглобулина IgX, но ученые пока не сумели это доказать.
Читая об иммуноглобулинах в современном учебнике, вы непременно столкнетесь с термином «гетерогенные». Это значит, что наблюдаются почти все мыслимые вариации и исключения из правил.

Вполне логично, что вариации являются главным признаком иммуноглобулина, коль скоро ему надо быть готовым к встрече с любой разновидностью вторгшихся антигенов. Кстати, сами антитела могут рассматриваться как антигены, так что можно приготовить анти- иммуноглобулиновые антитела, специфические по отношению к определенному классу антител, скажем анти-IgM, но не специфические по отношению к центру соединения этих антител.
Как сейчас полагают, иммуноглобулин IgG состоит в основном из двух идентичных, связанных друг с другом частей, причем каждая из них имеет по одному центру соединения (ЦС), где и происходит связывание с антигеном. Каждая из двух равных частей содержит один ряд субъединиц, называемый «тяжелой цепью» (ТЦ), и другой, именуемый «легкой цепью» (ЛЦ). Тяжелые цепи, проходящие по всей длине обеих частей, ответственны за форму центров связывания антитела. Длина легких цепей равна лишь части длины каждой из тяжелых цепей.  Точно не известно, принимают ли легкие цепи какое-либо участие в формировании центров соединения, но сульфидные связи двух половин (химические связи между соответствующими атомами серы в обеих цепях) скрепляют между собой именно легкие цепи 1 .
Любопытно проследить за тем, как пришли иммунологи к этому выводу — приводимый пример превосходно иллюстрирует методы их работы. Используя высокоактивный фермент папаин, ученые выяснили, что как у кролика, так и у человека IgG можно расщепить на три равные части. Эти три фрагмента затем подвергали сепарации методом хроматографии, при котором сложная смесь просачивается от верхнего края поглотителя, например бумаги, к нижнему. (Различные скорости просачивания составных частей смеси через поглотитель позволяют их разделить.)
Выяснилось, что два из трех фрагментов, по существу, идентичны. Заставляя их связываться с организмом, против которого приготовлялся исходный IgG, ученые доказали, что у каждого из них есть центр соединения. Третий фрагмент не проявлял активности в качестве антитела, а, кроме того, мог кристаллизоваться. Но когда два различных фрагмента вводили кроликам, у животных вырабатывались два различных типа антител — иными словами, и в качестве антигенов эти фрагменты были различны.
Если же IgG сначала обработать другим ферментом, пепсином (пищеварительный фермент, находящийся в желудке), то третий фрагмент, который в предыдущей серии опытов кристаллизовался, почти полностью переваривается. При обработке остатка папаином вновь получаются две части, каждая из которых имеет по одному центру соединения и обладает несколько большим весом, чем фрагменты в первой серии опытов.
При ином способе расщепления крупных молекул используется более тонкий химический метод воздействия именно на сульфидные связи. Обработанный этим способом IgG кроликов распадается на два различных ряда фрагментов — тяжелых и легких, то есть на тяжелые и легкие цепи. Кроме того, вес двух тяжелых и двух легких фрагментов в совокупности равен весу одной молекулы IgG. Это позволило исследователям предположить, что ее структуру составляют четыре цепи — две легкие и две тяжелые, разделяясь на две одинаковые, по существу, части. Каждая из них имеет по одной легкой и одной тяжелой цепи, причем обе части скреплены друг с другом сульфидными мостиками.
Затем ученые сделали следующий шаг: они ввели козам два фрагмента, содержащих антитела, а также кристаллизующийся фрагмент, которые были получены в результате ферментативного расщепления IgG. Как и в случае с кроликами, у коз вырабатывалось два типа антител, что практически означает две различные антисыворотки. При расщеплении IgG того же типа на тяжелые и легкие цепи, которые затем реагировали с двумя разновидностями антисывороток, тяжелые цепи взаимодействовали с обеими, а легкие — только с антисывороткой против фрагментов, содержащих центры соединения. Значит, в кристаллизующемся фрагменте, полученном при ферментативном расщеплении, легкой цепи не было.
Дальнейшие эксперименты показали, что как IgA, так и IgM имеют в своей структуре тяжелые и легкие цепи, причем тяжелые отвечают за формирование центров соединения. Роль легкой цепи, по-видимому, заключается в том, что она придает тяжелой цепи наиболее целесообразную форму, предохраняет ее от «закручивания» и кристаллизации и тем самым поддерживает ее растворимость в крови.


1 Автор ошибается. Сульфидные мостики (S — S) связывают между собой тяжелые цепи, а также легкие цепи с тяжелыми. — Прим. ред.

 
« Субклинические гипотиреоидные состояния и их оценка   Тениаты - ленточные гельминты »