Я или не я - страница 20

^>* = I_>50^>* + II_>50^>* + III_>50.

Если разрезать вдоль, возникают 4 части со своей формулой:

AT_>150^>* = 2L_>25 + 2H_>50 = (L_>25 + H_>50)^>* + (L_>25 + H_>50)^>*.

Требуется: определить пространственную структуру расположения пептидных цепей в молекуле и локализацию активных центров, то есть участков, определяющих главное качество — способность соединиться с антигеном.

Еще упрощаем задачу: из двух длинных и двух коротких цепочек сложить фигуру, которая бы при поперечном разрезе давала три равновеликих фрагмента. Два из них несут специфические антиген-связывающие участки, составленные из длинной и короткой цепей.

Получится конструкция, похожая на заглавную букву "игрек" латинского шрифта Υ, что-то вроде нашей мальчишеской рогатки. Места, к которой привязывается резинка, и есть активные центры. Две стороны рогатины и есть портеровские фрагменты I и II. Рукоятка — фрагмент III. Папаин рассекает конструкцию на три фрагмента как раз в месте разветвления.

Две длинные цепи, располагаясь рядом друг с другом, формируют рукоятку, а в месте разветвления образуют внутренние стороны рогатины. Короткие цепи примыкают к длинным после развилки, формируя наружные стороны рогатины. Концы ее, состоящие из окончаний обоих типов цепей, определяют специфичность молекулы. В итоге каждое антитело имеет два активных центра. Как двумя руками связывает оно чужеродные антигенные частицы, делая их неактивными, нерастворимыми, неспособными оказывать вредное организму действие.

Такая конструкция построена не только на основе логических рассуждений. Она подтверждена специальными физико-химическими методами. Наконец ее увидели в электронном микроскопе. Молекула антитела действительно выглядит так: Υ.

Некоторые молекулы антител соединяются своими "рукоятками" по две. Тогда они называются димерами. Они имеют, таким образом, сразу четыре активных центра для связывания антигена. Так ведут себя иммуноглобулины класса А. Другие молекулы объединяются по пять (пентамеры), образуя картину звезды с десятью активными центрами, смотрящими наружу. Это иммуноглобулины класса М. Но большинство антител относятся к обычному, мономерному типу. Их называют иммуноглобулинами класса Г.

К 1970 году структура антител была понята не только в общих чертах. Было выяснено, сколько аминокислот в каждой из четырех пептидных цепей.

Легкие цепи человеческих иммуноглобулинов оказались составленными из 214 аминокислот каждая, а тяжелые из 428. Молекула антитела наиболее распространенного класса Г сложена из 1284 аминокислот. Но не все они формируют каждый из двух активных центров молекулы. Специфические участки, которыми молекула распознает чуждый антиген и связывает его, образованы не более чем десятками аминокислот. Однако, чтобы построить их пространственно правильно, работают по 107 первых аминокислот каждой из 4 цепей. Они расположены на ее концах. Эти участки цепей называются вариабельными, потому что аминокислотная последовательность здесь в разных молекулах варьирует. Для каждого антитела характерна своя последовательность. Именно этими участками молекула узнает чужеродное вещество, прочно соединяется с ним и не дает возможности причинить вред организму.

Устройство главного оружия

В 1948 году шведская исследовательница Астрид Фагреус предположила, что антитела вырабатываются плазматическими клетками, которые названы так за то, что содержат много протоплазмы. В 1956 году американский иммунолог Альберт Куне доказал предположение Фагреус. Но откуда берутся плазматические клетки, в то время еще не знали.

Были самые различные мнения. Предполагалось, что макрофаг, поглотивший микроб или иную чужеродную субстанцию, превращается в продуцента антител — в плазматическую клетку. Если бы это подтвердилось, макрофаги получили бы титул главнейшей клетки иммунной системы: и пожиратель врагов, и кузница оружия. Но это не подтвердилось. И вскоре был открыт главный специализированный род клеточных войск — лимфоциты. Это они способны расшифровать детали чужеродных субстанций и, превратившись в плазматические клетки, начать интенсивный синтез антител. Они умеют делать еще многое другое.