Методы разделения иммуноглобулинов
Другие рефераты
КАЗАХСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра биохимии
РЕФЕРАТ
«Методы выделения иммуноглобулинов»
Выполнила Сулемейнова Г.
Руководитель: доктор биологических наук,
профессор Жумашев Ж.Ж.
Алматы, 1999 год
ВВЕДЕНИЕ
Иммуноглобулины - основные защитные белки организма, так как они
обладают свойствами различных антител. Они содержатся в крови, молозиве и
молоке, слюне и других жидкостях. С их количеством и активностью связаны
жизнестойкость, физиологическое состояние и продуктивность животных.
В работе описаны свойства иммуноглобулинов, как белков, а также способы
разделения иммуноглобулинов сельскохозяйственных животных.
Представленные данные по характеристике, выделению иммуноглобулинов,
могут дать современные представления о защитных белках животных.
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ - СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА
Важнейшие факторы специфического иммунитета - иммуноглобулины,
осуществляют гуморальную защиту организма.
Дж.Хереманс (1959), изучая активность иммунной сыворотки человека,
обнаружил, что антитела содержатся, по меньшей мере, в трех фракциях
сыворотки: в (- и в двух фракциях (- глобулинов, называемых (2А и (2М -
глобулинами. Эти фракции, активные в иммунологическом отношении, Хереманс
предложил назвать иммуноглобулинами (Ig). Предложение Дж.Хереманса легло в
основу международной номенклатуры, принятой в 1664 г. специальной
комиссией ВОЗ. По этой номенклатуре (-глобулин называется IgG, B2A-
глобулин - IgA и В2М - IgM. Иммуноглобулин состоит из двух легких (L) и
двух тяжелых (Н) полипептидных целей. Причем каждый класс
иммуноглобулинов характеризуется особым типом тяжелых цепей (, (, (, d, (.
Легкие цепи бывают двух типов - ( или (, каждвй из которых отличается С-
концевой последовательностью аминокислот. Как тяжелые, так и легкие
цепи состоят ив двух различных участков (областей) - вариабельной (V) и
постоянной (С). С-концевая половина полипептидной цепи имеет постоянную
аминокислотную последовательность, а ее N - концевая часть - вариабельную.
Каждый постоянный (Сl) и вариабельный (Vl) участок легкой цепи включает
107-110 аминокислотных остатков.
Тяжелые цепи построены их четырех участков - VH, C1H, C2H, C3H.
Вариабельные участки их состоят приблизительно из 110-114 аминокислотных
остатков, постоянные - 330.
В вариабельной части полипептидных цепей находятся определенные, так
называемые "гипервариабельные участки", с наибольшим числом аминокислотных
замен. В легких цепях они расположены между 24-34; 52-55; 89-97
аминокислотными остатками. Гипервариабельные участки тяжелых цепей
занимают аналогичные положения, но точная локализация их пока не
установлена (Кульберг, 1975; Поляк 1981).
Наличие вариабельных участков дает молекулам антител возможность
приспосабливаться к разнообразным антигенным детерминантам. Строение
постоянных областей тяжелых цепей определяет эффекторные функции молекул к
поверхностям макрофагов. В-лимфоцитов, тучных клеток, а также проникновение
через плацентарную мембрану (Егоров , 1972; Leslie, Cohen, 1973).
Гибкость молекул иммуноглобулинов, обеспечивающая приспособляемость к
различным конфигурациям молекул антигена, обусловливается также наличием
особого "шарнирного участка" в середине тяжелых цепей, содержащего много
остатков аминокислоты пролина и препятствующего образованию вторичной
структуры.
В настоящее время на основании изучения первичной структуры
полипептидных цепей выдвинута так называемая "доменная" гипотеза строения
иммуноглобулинов, согласно которой молекулу иммуноглобулинов можно разбить
на участки с относительно независимыми конфигурациями в виде глобул.
Каждый домен состоит приблизительно из 100-110 аминокислотных остатков и
имеет одну дксудьфидную связь, которая связывает участки цепей, образуя
петлю из 60 аминокислотных остатков (Еdelman, 1970; Незлин, Рохлин,
1970; Роljak, 1972).
Молекула иммуноглобулина G состоит из 12 доменов: по 4 в тяжелых и по
2 в легких полипептидных цепях (рис.1). Используя молекулярные модели и
ряд общих термодинамических принципов укладки третичной структуры белков,
установлено, что конформации всех 12 доменов иммуноглобулина G
характеризуются большим количеством (- складок и наличием одно-двух витков
(- спиральной структуры (Завьялов, Троицкий, 1973).
На основании изучения воздействия протеолитических ферментов сделан
вывод, что молекулы иммуноглобулинов состоят из в трех фрагментов двух
типов, связанных гибкими участками полипептидных цепей: два из них названы
Fab- и один Fc- фрагментами (Рогtег, 1959, 1960; Utsumi Karush, 1955,
1967).
В состав FAB- фрагментов входят целая легкая цепь и N - концевая
половина тяжелой цепи. Структурная особенность FAB- фрагмента наличие двух
глобулярных субъединиц - V и С. V построена из двух доменов VH и V1L, а С-
из CL и C1H. Fc-фрагмент содержит по два домена - C2H и Сн3 (Роljak, 1972).
Рис. 1. Схема строения молекулы IgG1 человека (из книги
Иммуноглобулины".- М.: Мир., 1981).
L- цепи разделены на две гомологичные области VI. (вариабельная) и СL
(константная). Утолщенные линии Н-цепей соответствуют шарнирному участку.
Показаны 4 гомологичные области Н-цепей (VF, С1Н, С2Н, С3Н), внутри - и
межцепочные дисульфидные связи, N- концевые участки обоих цепей и
основные фрагменты (FAB, FAB' и Fc).
В состав молекул некоторых классов иммуноглобулинов входят дополнительно
полипептидные цепи. В молекуле сывороточного и секреторного иммуноглобулина
А она названа J- цепочкой. (НАLPERN, KOSHLAND, 1970). Выяснено, что
аналогичные полипептиды содержатся также и в молекулах иммуноглобулина М
(Меstresky et al., 1971). J-цепочки иммуноглобулинов М и А имеют одинаковые
молекулярную массу, электрофоретическую подвижность, антигенную
специфичность и аминокислотный состав (Меtresky et al, 1971; Моrrison,
Коshland, 1972). В полимерных молекулах иммуноглобулинов различных видов
животных также содержится полипептид, аналогичный полипептиду J- цепочки
иммуноглобулинов человека (Kobajashi et al, 1973).
Молекулярная масса J- цепи колеблется от 14 000- 27000. Такое
расхождение объясняется, по-видимому, склонностью J цепей образовать димеры
(Коshland, 1975). Содержание углеводов в них около 7,5 моль %. Определен
аминокислотный состав J- цепей выделенных из IgA и IgМ человека, а также
животных. Изолированные цепи отличаются высоким содержанием аспарагиновой,
глутаминовой кислот и цистеина и почти полным отсутствием трипто-фана
(Morrison, Коshland, 1972; Zikand 1972; Kehoe et al, 1972; Mestesky et al
1975).
Предполагается, что J цепи необходимы для присоединения секреторного
компонента к IgA и облегчают димеризацию IgA b и полимеризацию IgМ. По
мнению Л.В.Часовниковой и др. (1983), большая информационная стабильность
молекул IgA, по сравнению с IgM обусловлена наличием J- цепи, объединяющей
молекулу IgA в димерную форму.
В состав секреторного IgА входит еще один полипептид, названный
секреторным компонентом (Brandtzaeg, 1968, 1974; Fomasi et al, 1968).
Секреторный компонент обнаружен у всех видов сельскохозяйственных
животных, коров (Mashetal, 19б9; Butler et al, 1972); свиней (Bourle,
1969); кроликов (Halperl, Koshland, 1970); овец и коз (Pahud Mach, 1970);
лошадей (Pahud Mach, 1972). Он существует как в связанном с секреторным IgA
- (сСК), так и в свободном виде - (нСК). Молекулярная масса связанного и
свободного секторного компонентов у человека колеблется от 50 000 до 90
000, у овец, коз и лошадей молекулярная масса нСК 80 000- 85 000 (Pahud
Mach, 1970, 1972). Содержание углеводов - 15,9 - 22,8%. Определен также
аминокислотный состав свободного секреторного компонента у человека,
крупного рогатого скота и собаки (O’Daily, Cerba, 1971; Fomasi, Jrey, 1972;
Mestesky, 1972; Fhopson et al, 1975).
Секреторный компонент связан о шарнирной областью молекулы IgА в зоне
расположения углеводов (Winkelhanke, 1979). Полагают, что его функция
заключается в защите секреторного IgА от воздействия протеолитических
ферментов, что очень важно (Стефани, 1973; Чернохвостова, 1974).
Активные центры - участки молекул, от которых зависит способность
антител специфически связываться с антигеном. Обычно они занимают
небольшой участок (приблизительно 2% от всей поверхности целой молекулы
антитела), который , находясь в Fab- фрагментах, придает молекуле
иммуноглобулина уникальные изменчивость и специфичность (Носсел, 1973).
Известно, что в построении активного центра участвуют только
гипервариабельные участки как тяжелых, так и легких цепей Fab-фрагмента
(Poljak et al, 1973, Padlan et al, 1973; Leslie et al, 1973). При этом
основная роль принадлежит тяжелым цепям, а легкие участвуют в
пространственной организаций тяжелых, препятствуя их агрегации.
Углеводные компоненты. Все классы иммуноглобулинов отличаются друг от
друга количественным содержанием углеводного компонента. Наиболее богаты
углеводами иммуноглобулины М, А, Е и
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
