Вторинна і третинна структура імуноглобулінів. Вивчення структури імуноглобулінів

За минулі роки була проведена дуже велика робота по вивченню вторинної та третинної структури імуноглобулінів, так як саме ці рівні організації білків визначають їх різноманітні фізико-хімічні та функціональні властивості. Тим відомостями, які зараз є в цій галузі, ми зобов`язані цілою низкою фізичних методів. Нижче коротко охарактеризовано основні з них.

найбільш важливі дослідження в області вивчення просторової структури імуноглобулінів виконані в самий останній час - мова йде про вивчення кристалів цих білків і їх субодиниць за допомогою рентгенових променів.

особливістю рентгеноструктурного методу є його придатність тільки до вивчення білків в кристалічній формі. У процесі кристалізації білок може стабілізуватися в одній з декількох своїх изоформ. Крім того, його дифракційна картина є усередненою за часом. Це ускладнює або робить взагалі неможливим дослідження динамічної поведінки білка, властивого йому в розчині. Тому хорошим доповненням до рентгеноструктурному аналізу служать деякі інші методи.

метод малоуглового рентгенівського розсіювання і розсіювання нейтронів заснований на аналізі розподілу інтенсивності розсіювання досліджуваним розчином і дає інформацію про загальну форму і обсязі макромолекул в розчині.

метод дисперсії оптичного обертання дозволяє по залежності величини обертання площини поляризації світла, що проходить через зразок, від довжини хвилі визначати ступінь а-спіральності і зміст структури в білках.

швидкість воднево-дейтерієвого обміну, яка вимірюється за швидкістю зміни інтенсивності певних смуг інфрачервоного спектра білка після поміщення його в важку воду, характеризує компактність і стабільність білкової глобули.

Метод кругової поляризації флуоресценції є емісійним аналогом кругового дихроїзму та відображає оптичну активність хромофора в його електронно-збудженому стані. Так як тільки люмінесцентні Хромофор (в основному триптофан) обумовлюють спектри кругової поляризації флуоресценції, то цей метод є більш виборчим, ніж метод кругового дихроїзму, при якому спектр обумовлений усіма адсорбирующими хромофорами.

імуноглобуліни особливо зручні для цього роду аналізу, оскільки в кожному домені є дуже мало (від одного до трьох) залишків триптофану і, крім тото, вони займають подібне просторове положення.

Принцип методу поляризації флуоресценції полягає в наступному: швидкість виходу флуоресцентного барвника, пов`язаного з білковою молекулою з площини поляризації збуджуючого флуоресценцію світла, залежить при постійній в`язкості і температурі розчину від обсягу молекули. Тому по залежності параметра, що характеризує цю швидкість, від в`язкості розчину можна розрахувати ефективний радіус Стокса або ефективний обсяг молекули. Вони безпосередньо пов`язані з часом кореляції молекули. Детальніше про цей параметр сказано нижче.
Значна частина матеріалу, який обговорюється в наших статтях, отримана методом спінової мітки, тому зупинимося на його описі докладніше.

Спінова мітка являє собою стабільний нітроксільний радикал із загальною структурою. Унікальність методу спінової мітки полягає в тому, що він дозволяє судити про локальні конформаційних змінах біополімерів в області приєднання мітки. Теорія методу і численні результати, отримані з його допомогою при дослідженні білків, нуклеїнових кислот, клітинних мембран і інших об`єктів, докладно описані в ряді оглядів і монографій.