3.3.2. Гіперваріабельні ділянки

В1970 році Ву та Кабат визначили рівень варіабельності,V:

V=число різних амінокислот в даній позиції/ частота найбільш звичайних АК в даній позиції. Ділянки варіабельності називаються гіперваріабельними, а ділянки з низькою варіабельністю – каркасними ділянками.

Рисунок 5. Трьох вимірна структура IgG людини

Рисунок 6. Молекула IgG2 людини

3.5 Природа антиген-звязуючої ділянки

Антиген-звязуюча ділянка має вигляд жолобу або порожнини і складається з частин гіперваріабельних ділянок важкого і легкого ланцюгів (рис. 7 і 8).

Рисунок 7. Анти -2,4-динітрофенол антитіло кролика і бівалентний гаптен

Рисунок 8. Антиген-звязуюча ділянка молекули антитіла

Розділ 4. Гетерогенність імуноглобулінів

1. Властивості класів імуноглобулінів

IgG. Імуноглобуліни класу G (рис. 5-6). Є мономером, містить два  ланцюги, і два L ланцюги, має коефіцієнт седиментації 7, молекулярна вага приблизно 150.000 дальтон, становить 75% від загального числа імуноглобулінів. Має підкласи IgG1, IgG2, IgG3 і IgG4. Лише даний клас імуноглобулінів здатний проникати через плаценту і міститься в материнських антитілах, що захищають новонародженого.

IgM. Становить близько 10% від загальної кількості сироваткових імуноглобулінів. Коефіцієнт седиментації 19, молекулярна вага від 850.000 до 1.000.000 дальтон. Молекула багата на карбогідрати – близько 12% від ваги. Є пентамером із мономерних  ланцюгів (рис. 9). Кожен мономер має вагу близько 180.000 дальтон. Подібно до інших класів імуноглобулінів, за вийнятком IgE, має 4 Сн домени. Першим реагує на появу інфекційного агента.

Рисунок 9. Імовірна локалізація J ланцюга в IgM людини

IgА. Розрізняють сироватковий і секреторний IgА. 20% від загального вмісту сироваткових імуноглобулінів, 80% з цього – мономер із молекулярною вагою 160.000. Решта 20% - полімер, може бути два-, три- і тетра- і пентамер, де мономери пов’язані дисульфідними мостиками. Відповідні полімери мають такі коефіцієнти седиментації: 10, 13 і 15, де 10 – є домінуючим.

Секреторний IgА. Імуноглобулін мукозної секреції. Має чотири компоненти: димер з двох мономерних молекул, 70.000 дальтон секреторний компонент, і 15.000 дальтонний J ланцюг.

IgD. Концентрація цього імуноглобуліну в сироватці крові є надзвичайно низькою, близько 0.03%. Є мало вивченим, молекулярна вага 180.000 дальтон,  ланцюг має молекулярну вагу від 60.000 до 70.000 дальтон, з 12% карбогідратів, що асоційовані саме із цим ланцюгом. Біологічні функції слабо вивчені, знайдено на поверхні В лімфоцитів разом із IgM.

IgE. Відноситься до гомоцитотропних чи, інакше, реагуючих антитіл, що включені в регуляцію гіперчутливості і алергії. Має найменшу концентрацію в сироватці крові (0.00005 мг/мл), не дивлячись на це характеризується значною ефекторною функцією. Є мономером (₂₂, ₂₂) з молекулярною вагою 180.000 дальтон.  ланцюг має вагу 72.000 і аналогічно до IgM має чотири Сн домени.

Розділ 5. Структура генів імуноглобулінів

5.1. V-D-J зв'язок формує варіабельну ділянку важкого ланцюга

Щоб зрозуміти як продукується така різноманітність імунної відповіді треба прийняти до уваги наступне:

Два протилежні гіпотетичні напрямки лежать в основі – (1) версія генів від зародження проти (2) механіму соматичних мутацій.

1. гени для кожної антитільної специфічності є представлені в вихідній генетичній лінії, отже кожна клітина має всі гени для всього можливого репертуару антитіл.

2. Аргумент не на користь попереднього положення приводять прихильники механізму соматичних мутацій – найменше повинно бути 10⁶-10⁸ специфічностей або і 10⁹, що вимагатиме відповідно консервації такої інформації в ДНК – що позбавлене біологічного сенсу. Тому згідно цієї гіпотези, кількість генів від зародження є малою, але в процесі диференціації в лімфоцити ці гени піддаються соматичним мутаціям, що і забезпечує понаднормову різноманітність імунної відповіді.