Биологический каталог




Иммунология. Том 3

Автор У.Пол

ест», включая сюда частичную реактивность или реактивность второго типа, для описания явления частичного перекреста привело ко второму определению специфичности, применяемому только к гетерогенным популяциям антител, таким как антисыворотки. Подобную специфичность мы называем специфичностью второго типа. Если все находящиеся в смеси антитела связываются с иммуногеном, но лишь небольшая их доля взаимодействует с каким-либо перекрестно реагирующим антигеном, то про антисыворотку говорят, что она Дж. А. Берзофски, А. Дж. Берковер

относительно специфична к иммуногену. Отметим, что не имеет значения, будет ли аффинность субпопуляции антител, которые взаимодействуют с перекрестно реагирующим антигеном, высокая или низкая (иммунологический перекрест первого типа). До тех пор, пока эта субпопуляция составляет малую часть всех антител, смесь будет оставаться специфичной. Таким образом, специфичность второго типа зависит от относительных концентраций антител в гетерогенной антисыворотке, а не только от величин их аффинности. Отметим также, что данные относительные концентрации субпопуляций антител можно использовать для сравнения специфичности какой-либо антисыворотки к двум перекрестно реагирующим лигандам. Однако было бы бессмысленным сравнивать специфичность двух различных антисывороток по отношению к одному и тому же лиганду путем сравнения долей антител в каждой сыворотке, реагирующих с данным лигандом. Хотя понятие специфичности второго типа может показаться менее фундаментальным, чем понятие специфичности первого типа, именно специфичность второго типа непосредственно измеряется в таких методах анализа, как, например, двойная диффузия в агаре по Ухтерлони. В других случаях, например при гемагглютинации (см. ниже), оба типа специфичности могут проявляться в равной степени. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что понятие специфичности второго типа естественным образом приводит к описываемой далее концепции полиспецифичности.

23.4.1. Полиспецифичность

Теорию полиспецифичности разработали Талмэдж [62] и Инман [63, 64], а проанализировали на структурном уровне Ричарде и др. [65]. В теории полиспецифичности предлагается механизм, с помощью которого можно объяснить существование громадного разнообразия антисывороток с различной специфичностью, не делая предположения о существовании соответствующего разнообразия структур антител (или структурных генов). Идея заключается в том, что каждое антитело в действительности может с высокой аффинностью связываться со множеством совершенно разных антигенов. Если проводят иммунизацию с помощью иммуногена А, то при этом происходит отбор различных антител, обладающих тем общим свойством, что все они реагируют с А. На самом деле каждое такое антитело может реагировать и с другими соединениями, но если доля антител, взаимодействующих с В, составляет менее 1 %, взаимодействующих с С — менее 1 % и так далее, то по определению специфичности второго типа сыворотка в целом будет характеризоваться высокой специфичностью по отношению к А. Отметим, что субпопуляция антител, связывающих В, может реагировать с В с такой же или более высокой аффинностью, чем с А, так что данная субпопуляция не будет обладать специфичностью первого типа по отношению к А. Эта же самая субпопуляция будет, по всей вероятности, отобрана, если иммунизацию проводить с помощью В или любого другого из сотен иммуногенов, взаимодействующих с данными антителами. В результате разнообразие высокоспецифических сывороток ( в смысле специфичности второго типа), которые можно получить путем иммунизации данного организма, оказывается значительно большим, чем разнообразие требуемых для этого клонов В-клеток (или структур антител). Однако пока концепция полиспецифичности остается лишь одной из интересных гипотез, не получивших еще экспериментального подтверждения (см. обзор [54] и список литературы в нем).

23. Взаимодействие антиген—антитело 23.5. Природа антигенных детерминант 23.5.1. Гаптены

При реакции с антигеном не всегда связывающие центры антитела охватывают весь антиген. Часть последнего, непосредственно взаимодействующая с антителом, называется антигенной детерминантой. Одна молекула может содержать одну и более антигенных детерминант. Для изучения специфичности антител необходимо иметь антитела, направленные против индивидуальных антигенных детерминант. Небольшая функциональная группа, представляющая собой одну антигенную детерминанту, называется гаптеном. Гаптенами могут быть различные органические соединения, например ТНФ (тринитрофенильная группа), фениларсонат, моно- и олигосахариды, такие как глюкоза и лактоза, а также олигопептиды, например пентализин. Хотя эти гаптены способны связываться с антителами, тем не менее они обычно не являются иммуногенами, т. е. иммунизация ими не приводит к образованию антител (относительно имеющихся исключений см. работу [66]). В то же время иммунный ответ часто можно вызвать с помощью гаптена, ковалентно присоединенного к большой молекуле, называемой носителем. Этот носитель иммуногенен сам по себе, и иммунизация конъюгатами гаптен-носитель вызывает появление антител как против носителя, так и против гаптена. Полученные таким образом специфичные к гаптену антитела можно изучать методом равновесного диализа в присутствии свободного (не связанного с носителем) гаптена с помощью иммунопреципитации, используя для этого гаптен, пришитый к другому носителю, или же применяя метод торможения преципитации свободным гаптеном.

Описанный способ получения и исследования антигаптеновых антител, впервые примененный Ландштейнером [67], помог выяснить, какие элементы тонкой структуры антигенной детерминанты определяют ее специфичность. Например, на основе данных об относительной аффинности к разным гаптенам антител, полученных против конъюгатов янтарная кислота—сывороточный белок, был сделан вывод о существовании специфического взаимодействия этих антител с малеиновой кислотой в уыс-конфигурации и об отсутствии взаимодействия с фумаровой кислотой в трамс-конфигурации [68]. Это дало возможность сделать предположение о том, что иммуногенная форма янтарной кислоты соответствует tyuc-конфигурации [68]. Способность антител различать цис- и траке-конфигурации нашла подтверждение в более поздней работе, посвященной измерению относительной аффинности антител к конъ-югатам носителя либо с малеиновой, либо с фумаровой кислотой [69] (табл. 23.1, А). В табл. 23.1, В представлены данные по специфичности антител полученных против napa-азофениларсоната, ковалентно пришитого к бычьему гамма-глобулину [70]. Поскольку в этом случае гаптен связан с ароматическим аминокислотным остатком носителя через /iapa-азогруппу, то следует ожидать, что специфичность сходных по структуре гаптенов, имеющих в пара-положении объемный заместитель, будет в значительной степени подобна специфичности исходного иммуногена. Оказалось, что действительно пара-ме-тилзамещенный фениларсонат имел большее сродство к антителам, полученным против гсара-азофениларсоната, чем незамещенный фениларсонат. В то же время метилирование по любому другому положению бензольного кольца вызывало уменьшение аффинности, обусловленное, по-видимому, возникновением стерических помех со стороны данной метальной группы при взаимодействии гаптена с антигенсвязывающим центром антитела. Таким образом, метилирование может приводить как к увеличению, так и к уменьшению энергии связывания в зависимости от того, к какому именно атому присоединяется метильная группа. В табл. 23.1, В представлены сравнительные данные по специфичности антилактозных антител к лактозе и целлобиозе [71]. Эти дисахариды отличаются друг от друга лишь ориентацией гидроксила, присоединенного к С4-атому первого сахара и направленного соответственно вверх или вниз от гексозного кольца. Эти и многие другие факты [66] свидетельствуют о том, что антитела специфичны по отношению к цис- или торакс-конфигурации, положению заместителей (орто, пара или мета) и стерео изомерной форме антигенной детерминанты.

Сравнительное изучение связывания антител с различными гаптенами показало, что узнавание антителами «своего» гаптена оказывается специфичным, даже несмотря на гетерогенность полученной популяции антител. В отличие от антител, направленных против полидетерминантных антигенов, популяция антител, специфичных к одной детерминанте (гаптену), относительно ограничена. Это обусловлено тем, что связывание гаптена с антигенсвязываю-щим центром антитела требует определенных структурных ограничений для точного соответствия их друг другу. В то же время специфичность антисыворотки зависит от специфичностей всех входящих в нее антител, что в свою очередь определяется структурами их антигенсвязывающих центров. При изучении перекрестных реакций с аналогами гаптена оказалось, что некоторые аналоги образуют комплексы со всеми имеющимися в сыворотке антителами (Кяс0 таких аналогов, как правило, невелика), тогда как связывание других аналогов быстро достигает насыщения, поскольку их структура хорошо соответствует структуре антигенсвязывающего центра лишь некоторых антител (см. предыдущий раздел, посвященный иммунологическому перекресту). Антитела, полученные от разных животных, могут проявлять разную способность к иммунологическому перекресту при взаимодействии с тем же самым набором родственных гаптенов. Даже у одного и того же животного, как известно, в определенных условиях аффинность и специфичность антител с увеличением времени, прошедшего с начала иммунизации, могут возрастать [72]. Таким образом, наличие или отсутствие иммунологического перекреста любых двух гаптенов отражает как структурные различия между ними, определяющие возможность или невозможность антигена и антитела связаться друг с другом, так и разнообразие антигенсвязывающих центров, имеющихся в данной антисыворотке.

23.5.2. Антигены углеводной природы

Антигенные детерминанты некоторых биологически важных соединений построены из углеводов. Такие детерминанты часто входят в состав гликолипидов (например, антигены клеточных стен

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Скачать книгу "Иммунология. Том 3" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(25.05.2017)