Аминокислотная последовательность V-доменов иммуноглобулинов разных клонов различна (вариабельна) не на всем протяжении. Многие аминокислоты консервативны. В первую очередь это аминокислоты, необходимые для поддержания общего строения (каркаса) V-домена. Участки аминокислотной последовательности, расположенные между вариабельными регионами, называют каркасными регионами (FR) (рис.).
Каркасные регионы образуют β-складчатую структуру, формирующую цилиндрическую форму V-доменов. Гипервариабельные регионы (CDR) образуют между каркасными регионами петли, локализованные на вершине V-доменов.
В структуре цельной молекулы иммуноглобулина V- и V-домены объединены. Их гипервариабельные регионы примыкают друг к другу и создают единый гипервариабельный участок на вершине Fab-фрагментов в виде кармана. Такой участок является антигенсвязывающим центром молекулы антитела.
Антигенсвязывающий центр определяет специфичность антитела, образуя поверхность, комплементарную эпитопу антигена (антигенной детерминанте).
Антитела связывают антиген нековалентно. Площадь контакта антигена и антитела оценивается в 700 Ų. Силы, принимающие участие во взаимодействии антиген-антитело:
— электростатические взаимодействия, возникают между заряженными боковыми группировками аминокислот в виде солевых мостиков;
— водородные связи, возникают между электрическими диполями;
— силы Ван дер Вальса, формируются вследствие флуктуации электронных облаков вокруг противоположно поляризованных соседних атомов;
— гидрофобные взаимодействия, происходят в тех случаях, когда две гидрофобные поверхности стремятся сблизиться, вытесняя воду.
Высокие концентрации соли, низкие и высокие значения рН могут ослаблять и разрушать взаимодействие антиген-антитело.
Иммунный ответ на каждый отдельный антиген включает продукцию множества молекул антител, синтезируемых разными плазматическими клетками и имеющих разное строение активного центра и изотип. Вследствие различий в строении активных центров образующиеся антитела имеют разную специфичность и разный аффинитет.
Один клон плазматических клеток, являющихся потомством В-лимфоцитов, продуцирует антитела одной специфичности.
То есть работает закономерность один клон — один тип антител.
Специфичность — направленность против конкретного эпитопа какого-либо антигена.
Аффинитет (аффинность) — прочность связи одного антигенсвязывающего центра с индивидуальным эпитопом антигена. Обусловлен степенью пространственного соответствия (пространственной комплементарности) активного центра антитела и антигенного эпитопа. Мерой аффинитета служит константа равновесия реакции их взаимодействия.
Авидность антител — суммарная сила взаимодействия антитела с антигеном. Антитела содержат от двух до десяти антигенсвязывающих центров. Поливалентность антител существенно усиливает прочность их соединения с антигеном, поскольку для диссоциации образующихся комплексов необходим разрыв сразу всех связей. Применительно к физиологическим условиям более адекватно рассматривать авидность, а не аффинность антител. Полный набор возможных антител называют антительным репертуаром. По разным оценкам, он включает от 10¹¹ до 10¹ молекул антител разного строения.
В отдельных случаях одни антитела могут распознавать вариабельные участки других антител, составляющие их активные центры. Поскольку нет двух В-клеточных клонов, продуцирующих антитела одной и той же специфичности, то разные вариабельные участки активных центров являются, по существу, маркерами разных клонов В-лимфоцитов. Такие участки называют идиотипами (idios (греч.) — собственный, частный). Идиотип — вариант уникального антигенсвязывающего участка молекулы иммуноглобулина. В организме могут нарабатываться антитела против собственных идиотипов, поскольку каждый новый идиотип является антигеном, с которым иммунная система никогда ранее не встречалась. Антиидиотипические антитела, с одной стороны, взаимодействуют с идиотипом, с другой стороны, сами являются новым антигеном для иммунной системы и могут вызывать иммунный ответ на собственный активный центр. Это приводит к возможному появлению антител уже к их идиотипу. Таким образом, формируется антиидиотипическая сеть, несущая иммунорегуляторные функции. В настоящее время этот эффект используется в практической иммунобиотехнологии и лечении некоторых заболеваний. За создание теории антиидиотипической сети Н. Йерне в 1984 году был удостоен Нобелевской премии.
- и V
-домены объединены. Их гипервариабельные регионы примыкают друг к другу и создают единый гипервариабельный участок на вершине Fab-фрагментов в виде кармана. Такой участок является антигенсвязывающим центром молекулы антитела.
молекул антител разного строения.
