Иммуноглобулины.

Это белки из суперсемейства иммуноглобулиноподобных молекул, которые выполняют роль рецепторов и эффекторов гуморальных ответов( антител), а также участвуют в неспецифической резистентности.

Специфическая функция – распознавание и связывание антигенов.

Каталитические антитела – одновременно и антитела, и ферменты – абзайны(enzyme).

Неспецифические функции антител:

1. опсонизация объектов фагоцитоза

2. активация комплемента

3. фиксация на клетках

4. прохождение через плаценту IgG

Свойства антител:

• специфичность

• валентность(2- 10)

• авидность – прочность связи с антигеном на основе поливалентности

• аффинность – прочность связи с антигеном на основе соотношения специфичности

• растворимость

• термостабильность у большинства

• цитофильность у меньшинства

Все иммуноглобулины – гликопротеины, содержат до 5 – 15 % углеводов( сиаловая кислота).

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ. Последовательность сотен аминокислотных остатков, которые частично определяют специфичность.

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА. Укладка полипептидных цепей, поддерживаемая водородными и сульфидными связями. Альфа тип укладки.

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА. Пространственная конформация отдельных участков цепи с образованием доменов за счет дисульфидных, водородных, ионных и гидрофобных связей. Эта структура придает антителу растворимость.

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА. Окончательная конформация всей молекулы, которая приобретает свойства биологически активного комплекса со всеми свойствами.

Структура антитела.

Ее расшифровали Pober and Edelman.

Щелочь и меркаптоэтанол позволяют расщепить молекулу иммуноглобулина на 4 полипептидные цепи:

• две тяжелых идентичных цепи – Н(heavy)

• две идентичных легких цепи – L – цепи

5 классов Н – цепей: μ, γ, α, ζ, δ. Гены кодируются в 14 хромосоме.

L – цепи делятся на 2 типа: λ( 22 хромосома), χ( 2 хромосома).

Папаин позволил расщепить молекулу иммуноглобулина на 3 фрагмента:

• 2 идентичных Fab – фрагмента, содержащих сайты для антигена

• 1 Fc – фрагмент

то есть по шарнирным областям.

Каждый из доменов выполняет определенную функцию. Вариабельные домены содержат сайты для связывания антигенов. Пространство между сайтом антитела и молекулой антигена называется иммунологическим синапсом, он поддерживает 4 типа связей и является комплементарным:

• электростатические

• гидрофобные взаимодействия для поверхностей

• Ван – дер – Ваальсовы взаимодействия

• Водородные связи

Многообразие иммуноглобулинов.

ИЗОТИПИЛ – видовая гетерологичность. Присуща каждому виду в связи с отличиями в строении вариабельных( V) и константных(С) доменов. По изотипии наши иммуноглобулины делят на 5 классов: IgM, IgG, IgE, IgA, IgD – зависит от варианта тяжелой цепи.

АЛЛОТИПИЛ – это индивидуальная гетерологичность в строении тяжелых цепей и легких за счет наследственных аллельных вариантов( у γ – цепей много аллотипов).

ИДИОТИПИЛ – клональная гетерологичность. Многообразие специфичности за счет отличающихся сайтов( для каждого антигена).

Лекция № 5. Физиологическое значение отдельных классов( изотипов) иммуноглобулинов.

IgM.

Молекулярная масса 900 кДа. Является пентамером. В центре субъединицы связывает J – цепь. Термостабилен, способен к опсонизации, активирует комплемент по классическому пути. Период полувыведения – 5 суток. Входит в состав B – cells receptor for antigen(BCR) одной своей субъединицей.

Является эффекторным антителом, которое вырабатывается к концу первых суток от начала инфекционного эпизода. Является низкоаффинным( малоспецифичным) по отношению к антигенам. Всегда отражает «свежую» инфекцию или обострение хронической – например герпес. Филогенетически это наиболее древний класс антител.

В норме их концентрация в сыворотке крови 0.6 – 1.8 г|л.

В сыворотке крови новорожденных этих иммуноглобулинов нет, если они есть, то это говорит о внутриутробной инфекции.

Синтезируются собственные после 1 – ого месяца жизни( к моменту заживления пупочной ранки) и к 4 – 5 годам достигают уровня взрослых.

IgG.

Мономер с молекулярной массой 150 кДа.

Имеется 4 субкласса(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4).

Способен активировать комплемент по классическому пути и вызывать опсонизацию.

ТОЛЬКО ОН СПОСОБЕН ПРОХОДИТЬ ЧЕРЕЗ ПЛАЦЕНТУ.

Термостабилен, а IgG4 имеет выраженное сродство к тканям( высокоцитофилен).

Период полувыведения – 21 – 28 дней.

Концентрация в норме в сыворотке крови у взрослых 8 –16г|л. самая большая концентрация среди иммуноглобулинов. У новорожденного 8 – 10 г|л – это иммуноглобулины матери. В 3- 6 месяцев начинается естественный распад иммуноглобулинов матери и вялый синтез собственного( концентрация 4 – 5г|л). этот период называется гипогаммаглобулинемия. У большого числа детей этот период естественного иммунодефицита затягивается и возникает транзиторная гипогаммаглобулинемия детского возраста.

От 1 года до 5 лет концентрация – 10 –11 г|л и к семи годам достигает уровня взрослого человека.

IgG – высокоаффинное эффекторное антитело против многих антигенов.

Его концентрация резко увеличивается на 5 – 7 день инфекционного эпизода.

IgA.

Существует в сывороточной и секреторной формах. Как правило димер с молекулярной массой 350 кДа. 2 субъединицы соединены особым белком – секреторным компонентом( синтезируется в эпителии тонкого и толстого кишечников). Термостабилен, активирует комплемент по альтернативному пути. Период полувыведения – 6 суток.

Имеется 2 субкласса IgA1, IgA2.

В норме концентрация в сыворотке крови 0.7 – 3 г|л, а в разных секретах концентрация варьирует( например в бронхиальном содержимом – 0.1 – 0.7 г\л).

У новорожденного нет своих IgA. Если есть, то это внутриутробная инфекция. Достигает уровня взрослого к 10 – 14 годам.

Является третьим иммуноглобулином, который вырабатывается к 10 дню инфекционного эпизода.

Их главная функция – защита слизистых от свободных вирусов, токсинов.

IgE.

Альтернатива IgA. Вырабатывается у детей с атипической конституцией третьим( вместо IgA).

Является термолабильным, высоко цитофилен. Молекулярная масса 190 кДа. Период полувыведения 2.5 суток.

В норме их концентрация в плазме крови – не более 100ЕД\мл.

1ЕД – 2.4 нг.

У атопиков может быть – 500 –1000 ЕД\мл.

Фиксируются в тканях на тучных клетках и ни базофилах.

IgD.

Мономер с молекулярной массой 190 кДа. Входит в составBCR. Функция малоизучена. Концентрация в крови в норме – 0.03 – 0.2 г\л. считается, что он ответственен за толерантность.

Его содержание возрастает во время беременности.