Асоціація імунних комплексів. Механізми дисоціації комплексу антитіло-антиген

Нещодавно був запропонований загальний механізм асоціації і дисоціації комплексів типу антитіло-антиген або фермент - інгібітор, що враховує динамічні властивості білка і його взаємодію з водою. У разі імуноглобулінів вважається, що активний центр і інші неполярні порожнини IgG між варіабельними і константними доменами Fab-фрагментів, між субодиницями IgG і між доменами Fc-фрагментів можуть стрибкоподібно переходити з «відкритого» стану в «закрите» і, навпаки, з витісненням або сорбцией певної кількості води.

відповідні зміни властивостей води розглядаються як перехід, близький до фазового першого роду (т. е. без зміни вільної енергії, але зі стрибкоподібним зміною ентальпії, ентропії та теплоємності). Тим самим передбачаються висока ступінь впорядкованості молекул води у відкритих білкових порожнинах і суворі вимоги до геометрії і властивостями порожнин в такому стані.
Різниця в вільних енергіях води, що знаходиться у відкритій порожнини в неврегульованих і квазікрісталліческая стані, названа кластерфільним взаємодією.

Асоціація антигенної детермінанти з активним центром супроводжується руйнуванням упорядкованої структури води і її витісненням в зовнішнє середовище. Відкрите стан при цьому дестабілізується, а закрите - стабілізується нековалентними зв`язками активного центру з детермінантою. Дисоціація є зворотний процес.

Таким чином, максимальна константа швидкості асоціації k + l визначається частотою переходів активного центру з відкритого стану в закрите. Якщо прийняти К + 1 ~ 108 М-1 сек-1, то це означає, що відповідно до рівнянням Ейрінгом вільна енергія активації такого переходу активного центру близько 6,5 ккал / моль.

Вважається, що між станом білкових порожнин існує взаємодія. Тому швидка зміна динаміки поведінки активного центру під дією антигену індукує релаксаційний процес, що приводить до аналогічних змін у характері флуктуації інших порожнин IgG. Цей процес супроводжується збільшенням константи зв`язування ліганда, стабільності і компактності білка.

отримано вираження, зв`язують швидкості асоціації, дисоціації і константу зв`язування з константами швидкостей переходів активного центру та інших порожнин антитіла із закритого стану у відкрите, і навпаки. Наслідки, що випливають з них, знаходяться в хорошому відповідно до експериментальними даними.

імуноглобуліни до теперішнього часу стають одним з найбільш детально вивчених білків і тому є досить зручний об`єкт для подальших досліджень їх властивостей і функцій, що сприяють поглибленню знання фізики білка в цілому.

Дослідження в галузі генетичної регуляції біосинтезу імуноглобулінів привели до принципово нових відкриттів, які мають першорядне значення не тільки для імунології, а й для молекулярної біології і генетики. У наступній статті розглянута організація генетичного матеріалу, який контролює утворення поліпептидних ланцюгів імуноглобулінів у ссавців.