Будова активних центрів антитіл. Вивчення активних центрів імуноглобулінів

Хсіао і Піетт за допомогою моновалентного і бівалентного спін-мічених ДМФ-гаптенов досліджували глибину і гетерогенність активних центрів кролячих анти-ДНФ-антитіл. Вони вивчали залежність часів кореляції спін-міченого моновалентного ДПФ-гаптена, пов`язаного з активним центром антитіла, від Ha + d 1дс, На - довжина самого гаптена, d - відстань між гаптеном і міткою, яке можна змінювати, нарощуючи вуглеводневу ланцюжок між ними.

При зміні Ha + d від 10 до 12 А автори спостерігали різке зменшення часу кореляції мітки, яке далі змінювалося мало. Це зменшення пояснюється тим, що Ha + d в зазначених межах починає перевищувати глибину активного центру і мітка, виходячи з нього, знаходить здатність до вільного обертання. З цього випливає, що глибина активних центрів дорівнює 10-12 А. Подібні дані були отримані в дослідах з бівалентності гаптенами.

При додаванні до антитіл бівалентного гаптена в надлишку спостерігали сильно іммобілізований спектр ЕПР в результаті утворення димерів або тримерів антитіл. Мінімальна довжина бівалентного гаптена, при якій здатність пов`язувати дві молекули антитіла ще зберігалася, дорівнювала 21 А. Очевидно, мінімальна глибина активного центру становить 10,5 А.

Розміри активних центрів антитіл, мабуть, мало залежать від видової специфічності. Так, за допомогою того ж прийому послідовного збільшення відстані між ДПФ і спінової міткою було показано, що глибина активних центрів циплячьих анти-ДПФ-антитіл і місломних мишачих IgA МОРС 315, що мають високу спорідненість до ДНФ, дорівнює 10 ± 1 А. Інша група авторів , досліджуючи структуру центру Fv-фрагмснта білка МОРС 315 методом спин-мічених гаптенов, прийшла до аналогічного результату.

Таким чином, відомості про глибину активних центрів антитіл, отримані методом спінової мітки, добре узгоджуються з даними рентгеноструктурного аналізу.

Спін-мічені гаптени були використані (Willan е. а., 1977) для порівняльного вивчення розмірів активних центрів наступних місломних IgA з анти-ДНФ-активністю: МОРС 315, МОРС 460 і XRPC 25. Аналіз спектрів ЕПР імунних комплексів спін-мічених ДНФ і ряду його похідних з урахуванням стереохімії цих гаптенов привів до наступних висновків. Глибина активних центрів всіх трьох IgA однакова (11 - 12 А), але існують відмінності в поперечних розмірах центрів біля входу.

Для XRPC 25 цей розмір становить 7,5X8 А, для МОРС 460gt; 10Х X 11 А "а для МОРС 315Бgt; 8х11А. Всі три білка мають ділянки зв`язування лантанндов La III і Gd III. Виявлено взаємодію між цими ділянками і активними центрами. В МОРС 160 і 315 відстань між металом і N-О-групою спін-міченого гаптена близько 10 А, а в XRPC - 25-20 А.

Ядерний магнітний резонанс (ЯМР) з високою роздільною здатністю (270 МГц) був застосований тією ж групою авторів для вивчення активного центру Fv-фрагмента МОРС 315 (Dower е. А., 1977). Спеціальні розрахунки дозволили визначити геометрію активного центру в комплексі з гаптеном ДНФ, що створює вандерваальсови взаємодії з чотирма ароматичними амінокислотами центру.

Виявлено, що смуги в спектрі ЯМР, відповідні фенілаланіновой або тирозинового залишкам, розширюються в присутності гаптена. Найбільш вірогідне пояснення цього - зменшення рухливості відповідних залишків, здатних флуктуировать з частотою близько 104 Гц.