Поняття антигенної детермінанти або епітопа

Ще у 30-х роках було показано, що молекула білка може зв'язати декілька молекул антитіл одночасно. У 50-х роках стало ясно, що антитіла взаємодіють із дискретними ділянками на поверхні білкової молекули. Їх назвали антигенними детермінантами. Було сформульовано проблему: що складає антигенну детермінанту? Які властивості дозволяють тій чи іншій ділянці білка бути розпізнаній як чужорідній і викликати імунну відповідь?

Спочатку, як модель, було використано короткі синтетичні пептиди. Виявилося, що лінійні гомополімери амінокислот (типу (АІа-АІа)n) неімуногенні, але після кон'югації з білком-носієм поводять себе як гаптени. Розгілковані гетерополімери амінокислот високоімуногенні і викликають синтез антитіл до поверхневих ділянок молекули.

Висновки: антигенні детермінанти знаходяться на поверхні молекули, мають певну конформацію і амінокислотні залишки, здатні утворювати нековалентні зв'язки із антитілом. Для антигенів з монотонною структурою- вуглеводневих АГ- характерні однотипні детермінанти, що повторюються.

Головні роботи по антигенній структурі глобулярних білків було проведено в 70-80-ті роки XX сторіччя. В результаті їх було з'ясовано, що антигенна детермінанта чи епітоп - це виокремлена область на поверхні білкової молекули. У склад її входять 6-7 (до 15) амінокислотних залишків.Не було знайдено зв'язків із якимось певними амінокислотними залишками: у склад антигенних детермінант входили ті амінокислоти, що звичайно розташовані на поверхні білка. Виявилося, що кожна антигенна детермінанта описує на поверхні білка лінію завдовжки 23-25 Å (2,3 -2,5 нм) і має детерміновані N і С кінці.

Для цукрів встановлено, що до складу антигенних детермінант входять в середньому 6 моносахаридних залишків.

Розрізняють послідовні =(sequential) або лінійні

та переривчасті=(nonsequential) або конформаційніантигенні детермінанти.

Послідовні (лінійні) — визначаються порядком амінокислот. Антитіла до таких епітопів легко взаємодіють із лінійним пептидом такої ж послідовності. У чистому вигляді зустрічаються у фібрилярних білків та пептидів. У глобулярних білків поверхневі послідовні ділянки мають певну конформацію Антитіла, отримані до пептидів, часто розпізнають нативні білки, тобто можуть певним чином пристосовуватися до конформації поверхневих фрагментів.

Переривчасті (конформаційні) антигенні детермінанти складаються із амінокислотних залишків, розташованих далеко один від одного у поліпептидному ланцюгу, але зближених за рахунок третинної структури білка, перш за все з залученням дисульфідних зв'язків. Такі антигенні детермінанти не можна змоделювати лінійним пептидом.

Не всі амінокислоти, що входять до складу епітопу, мають однакове значення для розпізнання: як правило, специфічність визначається 1-2 залишками (імунодомінантними), а інші відіграють роль у підтримці належної конформації епітопу. Для білків часто показано розміщення імунодомінантної групи на N-кінці епітопу.

Як приклади, розглянемо антигенну структура міоглобіну кашалота та лізоциму курячого яйця - перших детально вивчених білкових антигенів.

Міоглобін - гемовмісний глобулярний білок м'язів з молекулярною масою 18 кДа, складається із 153 амінокислотних залишків, не містить дисульфідних зв'язків. В молекулі міоглобіну було визначено п'ять лінійних епітопів: фрагменти 15-21, 56-62, 94-99, 113-119 і 146-151, які розміщуються на згинах поліпептидного ланцюга, в його альфа-спіральних ділянках. До їх складу входять полярні заряджені амінокислоти: Lys, Аrg, Ніs, Glu, Asp. Поряд з цим можна відмітити також на наступному рис. і конформаційні детермінанти, що містили 83-144-145 та 34-53-113.

Лізоцим - фермент, що міститься у секреторних рідинах організму ссавців і у білку пташиних яєць, з молекулярною масою 14 кДа, має чотири дисульфідні зв'язки. У складі лізоциму було визначено три переривчасті (конформаційні) антигенні детермінанти, що відповідали фрагментам:

22-34 і 113-116, зближених дисульфідним зв'язком 30-115;

62-68 і 74-96, зближених зв'язками 76-94 і 64-80;

6-13 і 126-129, зближених зв'язком 6-127.

Для вивчення цих антигенних детермінант було запропоновано спеціальний експериментальний підхід - синтез, що імітує поверхню. Так, для імітації переривчастого епітопу залишки, що було ідентифіковано як імунодомінантні, зшивали в єдиний пептид, поєднуючи окремі фрагменти за допомогою гліцинового спейсора:

116 113 114 34 33

Lys Asn Аrg Рhe Lys

Lys-Asn-Аrg-G1у-Рhe-Lys

Такий пептид ефективно блокував зв'язування специфічних антитіл із білком, тобто був схожий на природний переривчастий епітоп.

У 80-ті роки стало ясно, що вся поверхня білка може бути антигенною, тобто якщо для імунізації використовувати синтетичні пептиди, то можна отримати антитіла до будь-якої поверхневої ділянки. Однак при імунізації цілим білком антитіла утворювалися тільки до певних ділянок. Використання моноклональних антитіл чітко визначеної специфічності показало, що кожна антигенна детермінанта фактично складається із декількох потенційно антигенних ділянок, що перекриваються. Тепер такі епітопи стали називати більш вдалим терміном імунодомінантні області- для ниххарактерна гідрофільність і атомна рухомість.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
МНС (Major histocompatibility complex) , у людини	\|	Необхідно ще зазначити, що епітопи- ті ділянки антигенів, які розпізнаються рецепторними зонами Т і В клітин.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.