Зміни молекул антитіла. Конформація імуноглобулінів

Проблема існування конформаційних змін в молекулі антитіла при реакції з антигеном становить інтерес як для біохіміків, які вивчають структуру білків, так і для імунологів. Відомо, що є властивості, загальні для всіх молекул антитіл даного класу, наприклад: зв`язування комплементу, дія на гладкі клітини (яке призводить до викиду з них гістаміну), а також стимуляція лімфоцитів з подальшою диференціюванням і синтезом антитіл або толерантністю.

за всі ці функціональні властивості відповідальні певні ділянки Fc-фрагмента, однак при фізіологічних умовах вони виявляються лише після приєднання антигену до молекули антитіла. Механізм цієї дії антигену не зовсім ясний досі. За останні роки в декількох лабораторіях отримані докази того, що антиген викликає конформаційні зміни в Fab-фрагменті, які в свою чергу передаються на Fc-фрагмент, викликаючи в ньому відповідні зміни.

одна група дослідників вказує на зменшення обсягу молекули антитіла після утворення специфічного комплексу, інші говорять про можливість змін в структурі Fc-фрагментів як наслідок реакції антиген - антитіло.

на зменшення обсягу молекули антитіла вказують дані, отримані за допомогою малокутового розсіювання рентгенових променів в лабораторії Короткого. Цей метод дає цінну інформацію про загальну форму і обсязі макромолекул в розчині, причому одержувані при цьому дані збігаються з величинами, визначеними іншим методом, а саме малокутових розсіюванням нейтронів (Cser е. А., 1976).

В одній серії дослідів в якості антигену використовувався великий за розмірами антиген - Похідне бета-лактозіда (Pilz е. А., 1974). Якщо близько 50% всіх активних центрів антитіл були зайняті цим антигеном, то радіус гірації і обсяг молекули антитіла зменшувалися на 2-3%. В іншій серії дослідів (Pilz е. А., 1973) в якості антигену використовувався тетрааланін.

При заповненні на 90% всіх активних центрів антигеном спостерігалися ще більші зміни-молекули антитіла - зниження радіуса гірації на 7,7% і зменшення обсягу на 10%.

Мабуть, збільшення компактності антитіл при зв`язуванні антигенної детермінанти є загальною властивістю імуноглобулінів, які залежать від класу. Наприклад, для IgM з антитільний активністю до N- (4-нітрофеніл) -NН2-капроат виявлено, що утворення специфічного імунного комлексу зменшує швидкість воднево-дейтерієвого обміну як цілісної молекули IgM, так і її Fab-фрагментів (Ashman е. А., 1971а). Це є наслідком більш щільною упаковки білка під дією ліганду.

За останні роки в декількох дослідженнях було застосований відносно новий метод кругової поляризації флуоресценції. Для виявлення змін в спектрах використовували великі антигени, що не містять триптофану - РНКаза, поліаланіл-полілізінполіпептіди і «петлевий» пептид лізоциму (Schlessinger е. А., 1975а, b- Givol е. А., 1974). У всіх вивчених антитіл спектри значно змінювалися після взаємодії з відповідним антигеном, і ці зміни носили дуже подібний характер.

це змушує думати про те, що спостережуваний ефект залежить від постійних областей молекули. У тих випадках, коли з антигенами взаємодіяли ізольовані Fab-фрагменти, зміни в спектрах носили інший характер, так як спостерігалися в інших ділянках спектрів. Тому закономірно припущення, що зміни Fc-фрагментів відповідальні за ті зміни, які спостерігалися при вивченні цілих молекул антитіл і були відсутні при вивченні ізольованих Fab-фрагментів.