Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схематическая диаграмма типичного антитела, показывающая две тяжелые цепи Ig (синий), соединенные дисульфидными связями с двумя легкими цепями Ig (зеленый). Показаны постоянная (C) и переменная (V) области.
Молекула антитела. Две тяжелые цепи окрашены в красный и синий цвет, а две легкие цепи - в зеленый и желтый. [1]

Тяжелая цепь иммуноглобулина ( IgH ) является большим полипептидом субъединицей антитела (иммуноглобулин). В геноме человека локусы гена IgH находятся на хромосоме 14.

Типичное антитело состоит из двух тяжелых цепей иммуноглобулина (Ig) и двух легких цепей Ig . Существует несколько различных типов тяжелой цепи, которые определяют класс или изотип антитела. Эти типы тяжелых цепей различаются у разных животных. Все тяжелые цепи содержат серию иммуноглобулиновых доменов , обычно с одним вариабельным доменом (V H ), который важен для связывания антигена, и несколькими константными доменами (C H 1, C H2 и др.). Производство жизнеспособной тяжелой цепи является ключевым этапом созревания В-клеток. Если тяжелая цепь способна связываться с суррогатной легкой цепью и перемещаться к плазматической мембране, тогда развивающаяся В-клетка может начать продуцировать свою легкую цепь. [2]

Тяжелая цепь не всегда должна связываться с легкой цепью. Пре-В-лимфоциты могут синтезировать тяжелую цепь в отсутствие легкой цепи, что затем может позволить тяжелой цепи связываться с белком, связывающим тяжелую цепь. [3]

У млекопитающих [ править ]

Классы [ править ]

Существует пять типов тяжелой цепи иммуноглобулина млекопитающих: γ, δ, α, μ и ε. [4] Они определяют классы иммуноглобулинов: IgG , IgD , IgA , IgM и IgE соответственно.

  • Тяжелые цепи α и γ содержат примерно 450 аминокислот.
  • Тяжелые цепи μ и ε содержат примерно 550 аминокислот. [4]

Регионы [ править ]

Каждая тяжелая цепь имеет две области:

  • константную область (которая является одинаковой для всех иммуноглобулинов одного и того же класса , но отличается между классами).
    • Тяжелые цепи γ, α и δ имеют константную область, состоящую из трех тандемных (расположенных рядом друг с другом) иммуноглобулиновых доменов, но также имеют шарнирную область для дополнительной гибкости. [5]
    • Тяжелые цепи μ и ε имеют постоянную область, состоящую из четырех доменов. [4]
  • вариабельная область , которая отличается между различными В - клетками , но является одинаковым для всех иммуноглобулинов , производимых одной и той же клеткой или B - клетки клона . Вариабельный домен любой тяжелой цепи состоит из одного иммуноглобулинового домена. Длина этих доменов составляет около 110 аминокислот. [6]

Коровы [ править ]

Коровы, в частности Bos taurus , демонстрируют разновидность общей темы млекопитающих, в которой область CDR H3 тяжелой цепи адаптирована для производства дивергентного репертуара антител, которые представляют собой поверхность взаимодействия антигена «стебель и выступ» вместо более знакомой поверхности двухвалентного кончика. . [7] CDR быка необычно длинная и содержит уникальные атрибуты последовательности, которые поддерживают образование парных остатков цистеина во время соматической гипермутации . [7] Таким образом, если у людей стадия соматической гипермутации нацелена на процесс рекомбинации V (D) J , то у коров целью является создание различных дисульфидных связей.и создание уникальных наборов петель, которые взаимодействуют с антигеном. [7] Предполагаемой эволюционной движущей силой этого изменения является присутствие значительно более разнообразной микробной среды в пищеварительной системе коров, поскольку они являются жвачими животными . [7]

В рыбе [ править ]

Челюстные рыбы, по-видимому, самые примитивные животные, которые способны вырабатывать антитела, подобные тем, которые описаны для млекопитающих. [8] Однако у рыб нет того же набора антител, который есть у млекопитающих. [9] У костистых рыб к настоящему времени идентифицированы три различные тяжелые цепи Ig .

  • Первой идентифицированной была тяжелая цепь μ (или mu ), которая присутствует у всех челюстных рыб и является тяжелой цепью того, что считается первичным иммуноглобулином. В результате чего антитело IgM, секретируется в виде тетрамера в костистых рыб вместо типичного пентамера найденного у млекопитающих и акул. [ необходима цитата ]
  • Тяжелая цепь (δ) для IgD была первоначально идентифицирована у канального сома и атлантического лосося, а теперь хорошо документирована для многих костистых рыб. [10]
  • Третий ген тяжелой цепи костистого иммуноглобулина Ig был идентифицирован совсем недавно и не похож ни на одну из тяжелых цепей, описанных до сих пор для млекопитающих. Эта тяжелая цепь, идентифицированная как у радужной форели (τ) [11], так и у рыбок данио (ζ), [12], потенциально может образовывать отдельный изотип антител (IgT или IgZ), который может предшествовать IgM в эволюционном плане.

Подобно ситуации, наблюдаемой для костистых рыб, у хрящевых рыб были идентифицированы три различных изотипа тяжелой цепи Ig . За исключением μ, эти изотипы тяжелой цепи Ig, по-видимому, являются уникальными для хрящевых рыб. Полученные антитела обозначаются как IgW (также называемые IgX или IgNARC) и IgNAR ( рецептор нового антигена иммуноглобулина ). [13] [14] Последний тип представляет собой антитело тяжелой цепи , антитело без легких цепей, и может быть использовано для получения однодоменных антител , которые по существу являются вариабельным доменом (V NAR ) IgNAR. [15] [16] [17] Однодоменные антитела акулы (V NARs) к опухолевым или вирусным антигенам можно выделить из большой библиотеки V NAR акулы-няньки с использованием технологии фагового дисплея . [16]

IgW теперь также был обнаружен в группе рыб с плавниками, включая латимерию и двоякодышащих рыб. IgW1 и IgW2 у целаканта имеют обычную (VD) структуру n-Jn-C, а также большое количество константных доменов. [18] [19]

У амфибий [ править ]

Лягушки могут синтезировать IgX и IgY. [20]

См. Также [ править ]

  • Антитело тяжелой цепи

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинального 19 апреля 2007 года . Проверено 20 апреля 2007 года .CS1 maint: archived copy as title (link)[ требуется полная ссылка ]
  2. ^ Мартенсон, Иллинойс; Цередиг, Р. (2017-01-23). «Роль суррогатной легкой цепи и пре-B-клеточного рецептора в развитии B-клеток мыши» . Иммунология . 101 (4): 435–441. DOI : 10.1046 / j.1365-2567.2000.00151.x . ISSN 0019-2805 . PMC 2327112 . PMID 11122446 .   
  3. ^ Haas, Ingrid G ​​.; Вабл, Маттиас (1983). «Связывающий белок тяжелой цепи иммуноглобулина». Природа . 306 (5941): 387–9. Bibcode : 1983Natur.306..387H . DOI : 10.1038 / 306387a0 . PMID 6417546 . 
  4. ^ a b c Джейнвей Калифорния, младший ; и другие. (2001). Иммунобиология (5-е изд.). Издательство Гарленд. ISBN 0-8153-3642-X. (Полный текст в электронном виде через книжную полку NCBI) .[ требуется страница ]
  5. ^ Гав, Дженни М .; Бертон, Деннис Р. (2004). «Взаимодействия человеческих антител и рецепторов Fc, освещенные кристаллическими структурами». Обзоры природы Иммунология . 4 (2): 89–99. DOI : 10.1038 / nri1266 . PMID 15040582 . 
  6. ^ "Биологический проект" . Структура антител . Университет Аризоны . Проверено 27 мая 2020 года .
  7. ^ а б в г Ван, Фэн; Ekiert, Damian C .; Ахмад, Инша; Ю, Венли; Чжан, Юн; Базирган, Омар; Торкамани, Али; Раудсепп, Терье; Мванги, Вайтхака; Criscitiello, Майкл Ф .; Уилсон, Ян А .; Шульц, Питер Г .; Смидер, Вон В. (2013). «Изменение разнообразия антител» . Cell . 153 (6): 1379–93. DOI : 10.1016 / j.cell.2013.04.049 . PMC 4007204 . PMID 23746848 .  
  8. ↑ Гены тяжелой и легкой цепей рыб [ требуется полное цитирование ] Архивировано 23 марта 2007 г., в Wayback Machine.
  9. ^ Бенгтен, Ева; Клем, Л. Уильям; Миллер, Норман У .; Уорр, Грегори У .; Уилсон, Мелани (2006). «Иммуноглобулины канального сома: репертуар и выражение». Развитие и сравнительная иммунология . 30 (1–2): 77–92. DOI : 10.1016 / j.dci.2005.06.016 . PMID 16153707 . 
  10. ^ Solem, Stein Торе; Стенвик, Йорген (2006). «Развитие репертуара антител у костистых насекомых - обзор с акцентом на лососевых и Gadus morhua L». Развитие и сравнительная иммунология . 30 (1–2): 57–76. DOI : 10.1016 / j.dci.2005.06.007 . PMID 16084588 . 
  11. ^ Хансен, JD; Ландис, ЭД; Филлипс, РБ (2005). «Открытие уникального изотипа тяжелой цепи Ig (IgT) в радужной форели: значение для отличительного пути развития В-клеток у костистых рыб» . Труды Национальной академии наук . 102 (19): 6919–6924. Bibcode : 2005PNAS..102.6919H . DOI : 10.1073 / pnas.0500027102 . JSTOR 3375456 . PMC 1100771 . PMID 15863615 .   
  12. ^ Данилова, Надя; Буссманн, Йерун; Jekosch, Kerstin; Штайнер, Лиза А (2005). «Локус тяжелой цепи иммуноглобулина у рыбок данио: идентификация и экспрессия ранее неизвестного изотипа, иммуноглобулина Z». Иммунология природы . 6 (3): 295–302. DOI : 10.1038 / ni1166 . PMID 15685175 . 
  13. ^ Дули, H .; Флайник, М.Ф. (2006). «Развитие репертуара антител у хрящевых рыб». Развитие и сравнительная иммунология . 30 (1–2): 43–56. DOI : 10.1016 / j.dci.2005.06.022 . PMID 16146649 . 
  14. ^ Симмонс, Дэвид П .; Abregu, Fiona A .; Кришнан, Уша В .; Пролл, Дэвид Ф .; Стрельцов, Виктор А .; Даути, Лариса; Хаттарки, Меган К .; Наттолл, Стюарт Д. (2006). «Стратегии димеризации для фрагментов однодоменных антител IgNAR акулы». Журнал иммунологических методов . 315 (1–2): 171–84. DOI : 10.1016 / j.jim.2006.07.019 . PMID 16962608 . 
  15. ^ Весоловски, Януш; Альзогарай, Ванина; Рейелт, Ян; Унгер, Мэнди; Хуарес, Карла; Уррутия, Мариэла; Кауэрхфф, Ана; Данкуа, Велбек; Риссик, Бьорн; Scheuplein, Феликс; Шварц, Николь; Адриуш, Сахиль; Бойер, Оливье; Семан, Мишель; Лики, Алексей; Серрез, Дэвид V .; Гольдбаум, Фернандо А .; Хааг, Фридрих; Кох-Нольте, Фридрих (2009). «Однодоменные антитела: перспективные экспериментальные и терапевтические инструменты в борьбе с инфекциями и иммунитетом» . Медицинская микробиология и иммунология . 198 (3): 157–74. DOI : 10.1007 / s00430-009-0116-7 . PMC 2714450 . PMID 19529959 .  
  16. ^ а б Фэн, Минцянь; Бянь, Хэцзяо; У, Сяолинь; Фу, Тяньюнь; Фу, Инь; Хонг, Джессика; Флеминг, Брайан Д .; Flajnik, Martin F .; Хо, Митчелл (январь 2019). «Построение и анализ секвенирования следующего поколения большой библиотеки однодоменных антител VNAR, представленной фагом, от шести наивных акул-нянек» . Антитело-терапия . 2 (1): 1–11. DOI : 10,1093 / ABT / tby011 . ISSN 2516-4236 . PMC 6312525 . PMID 30627698 .   
  17. ^ Английский язык, Hejiao; Хонг, Джессика; Хо, Митчелл (2020). «Древние виды предлагают современную терапию: обновленную информацию о последовательностях однодоменных антител против VNAR акулы, фаговых библиотеках и потенциальных клинических применениях» . Антитело-терапия . 3 : 1–9. DOI : 10,1093 / ABT / tbaa001 .
  18. ^ Чжан, Тяньи; Такчи, Лука; Вэй, Чжиго; Чжао, Яофэн; Салинас, Ирэн (2014). «Внутриклассовая диверсификация генов тяжелой цепи иммуноглобулина у африканских двоякодышащих рыб» . Иммуногенетика . 66 (5): 335–51. DOI : 10.1007 / s00251-014-0769-2 . PMC 4348116 . PMID 24676685 .  
  19. ^ Ота, Т .; Раст, JP; Литман, Г.В. Амемия, CT (2003). «Ограниченное по происхождению сохранение изотипа тяжелой цепи примитивного иммуноглобулина внутри Dipnoi обнаруживает эволюционный парадокс» . Труды Национальной академии наук . 100 (5): 2501–6. Bibcode : 2003PNAS..100.2501O . DOI : 10.1073 / pnas.0538029100 . PMC 151370 . PMID 12606718 .  
  20. ^ Du, Кристина С .; Mashoof, Сара М .; Крисчитьелло, Майкл Ф. (2012). «Оральная иммунизация африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis) активирует иммуноглобулин IgX слизистой оболочки» . Ветеринарная иммунология и иммунопатология . 145 (1–2): 493–8. DOI : 10.1016 / j.vetimm.2011.10.019 . PMC 3273591 . PMID 22100190 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Иммуноглобулин + тяжелые + цепи в медицинских предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Образовательные ресурсы для анализа тяжелых цепей