Стабілізація імуноглобулінів гаптенами. Залежність конформації антитіл від температури

Існують дані, отримані різними методами, вказують на підвищення стабільності антитіл і їх Fab-фрагментів в результаті подання з гаптенами. Так, наприклад, приєднання гаптена підвищує стійкість цих молекул до денатірующему дії гуанідінхлоріда (Cathou, Werner, 1970) і до дії хімотрипсину (Grossberg е. А., 1965).

Антитіла класу IgM також стабілізуються специфічними гаптенами по відношенню до протеолизу субтилизина і химотрипсином (Ashman, Metzger, 1971). При цьому показано, що зниження чутливості IgM до атак протеаз повністю обумовлено зміною властивостей Fab-фрагментів. Згідно нашої моделі, гаптен зрушує рівновагу компонент А і В Fab-фрагмента вліво.

Тому для пояснення цитованих вище результатів досить допустити, що вільна енергія більш компактного А-конформера нижче вільної енергії По-конформера (т. е. А-конформер стабільніше, ніж В). Якщо це так, то підвищення стабільності білка не повинно залежати від способу, яким відповідний зрушення рівноваги викликається.

Дійсно, було показано, що зсув вліво рівноваги А спін-мічених димарів легких ланцюгів, що моделюють структуру Fab-субодиниць, під дією 1,2 М NaCl і 0,75 М (NH4) aS04 збільшує їх стабільність по відношенню до температури. Аналогічний зсув рівноваги між А- і В-конформерами викликався і іншими возмущающими структуру білка і його гідратної оболонки агентами, такими, як додецилсульфат натрію і температура.

залежність конформационного стану IgG від температури виявлена і іншими методами. Наприклад, Г. В. Троїцький і співробітники (1971) та І. Ф. Кірюхін та співробітники (1972) методом дисперсії оптичного обертання спостерігали рН-залежний оборотний конформаційний перехід при зміні температури від 27 ° до 38 °. Надалі було показано, що в області нейтральних рН температурний інтервал переходу не залежить від ізоелектричної точки IgG.

Однак при значенні рН, далекому від ізоелектричної точки, коли молекула IgG набуває досить великий власний заряд, температурні конформаційні переходи повністю відсутні (Troitsky е. а., 1973). У роботі В. П. Зав`ялова і співробітників (Zavyalov е. А., 1975) проведено різнобічне дослідження конформації мієломної білка як функції рН і температури методами дисперсії оптичного обертання, кругового дихроїзму, пертурбаційний спектроскопії, електрохімічного йодування і диференціальної скануючої мікрокалориметрії.

Було виявлено, що при зміні рН від 6,0 до 6,5 доступність хромофорних груп для розчинника зменшується. Це може бути наслідком зміни кількості заряджених груп в білку і зменшення внутрішньо молекулярних електростатичних сил відштовхування. Аналогічне явище - екранування частини тирозинових і ТРИПТОФАНОВИХ залишків (рН 7,35- 0,01 М фосфатний буфер) -спостерігається при підвищенні температури від 25 до 35 ° С. Воно має місце і при зв`язуванні дінітрофенільного гаптена гомологічним кролячим антитілом (IgG).

Ці результати можна розглядати як свідчення про те, що підвищення температури і утворення специфічних комплексів з гаптенами збільшує їх компактність, що узгоджується з даними ряду цитованих вище робіт.