Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Химия /

Методы разделения иммуноглобулинов

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 



Скачать реферат


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 об-ладают свойствами различных антител. Они содержатся в крови, молозиве и молоке, слюне и других жидкостях. С их ко¬личеством и активностью связаны жизнестойкость, физиологичес¬кое состояние и продуктивность животных.

В работе описаны свойства иммуноглобулинов, как белков, а также спосо-бы разделения иммуноглобулинов сельскохозяйственных животных.

Представленные данные по характеристике, выделению иммуноглобули-нов, 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 сыво-ротки: в - и в двух фракциях - глобулинов, называемых 2А и 2М - глобули-нами. Эти фракции, актив¬ные в иммунологическом отношении, Хереманс предложил назвать иммуноглобулинами (Ig). Предложение Дж.Хереманса лег-ло 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 иммуног-лобулинов 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 по-стоянной (С). С-концевая половина полипептидной цепи имеет постоянную амино¬кислотную 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. Вариа-бельные участки их состоят приблизительно из 110-114 аминокислотных ос-татков, постоянные - 330.

В вариабельной части полипептидных цепей находятся опре¬деленные, так называемые "гипервариабельные участки", с наи¬большим числом аминокис-лотных замен. В легких цепях они распо¬ложены между 24-34; 52-55; 89-97 аминокислотными остатками. Гипервариабельные участки тяжелых цепей за-нимают аналогичные положения, но точная локализация их пока не установ-лена (Кульберг, 1975; Поляк 1981).

Наличие вариабельных участков дает молекулам антител воз¬можность при-спосабливаться к разнообразным антигенным детерми¬нантам. Строение посто-янных областей тяжелых цепей определяет эффекторные функции молекул к поверхностям макрофагов. В-лим¬фоцитов, тучных клеток, а также проникнове-ние через плацентар¬ную мембрану (Егоров , 1972; Leslie, Cohen, 1973).

Гибкость молекул иммуноглобулинов, обеспечивающая приспо¬собляемость к различным конфигурациям молекул антигена, обус¬ловливается также наличием особого "шарнирного участка" в се¬редине тяжелых цепей, со-держащего много остатков аминокислоты пролина и препятствующего образо-ванию вторичной структуры.

В настоящее время на основании изучения первичной струк¬туры полипеп-тидных цепей выдвинута так называемая "доменная" гипотеза строения им-муноглобулинов, согласно которой молекулу иммуноглобулинов можно раз-бить на участки с относительно неза¬висимыми 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 бел-ков, установлено, что конформации всех 12 доменов иммуноглобулина G ха-рактеризуются 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 ти-пов, 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 поло-вина 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-фраг¬мент содержит по два домена - C2H и Сн3 (Роljak, 1972).

Рис. 1. Схема строения молекулы IgG1 человека (из книги Иммуноглобули-ны".- М.: Мир., 1981).

L- цепи разделены на две гомологичные области VI. (вариабельная) и СL (константная). Утолщенные линии Н-цепей соответствуют шарнирному уча-стку. Показаны 4 гомологичные области Н-цепей (VF, С1Н, С2Н, С3Н), внутри - и межцепочные дисульфидные связи, N- кон¬цевые участки обоих цепей и ос-новные фрагменты (FAB, FAB' и Fc).

В состав молекул некоторых классов иммуноглобулинов вхо¬дят дополни-тельно полипептидные цепи. В молекуле сывороточного и секреторного имму-ноглобулина А она названа J- цепочкой. (НАLPERN, KOSHLAND, 1970). Вы-яснено, что аналогичные полипептиды содержатся также и в молекулах им-муноглобулина М (Меstresky et al., 1971). J-цепочки иммуноглобулинов М и А имеют одинаковые молекулярную массу, электрофоретическую под¬вижность, антигенную специфичность и аминокислотный состав (Меtresky et al, 1971; Моrrison, Коshland, 1972). В полимерных молекулах иммуноглобулинов раз-личных видов животных также содержится полипептид, аналогичный полипеп-тиду J- цепочки иммуноглобулинов человека (Kobajashi et al, 1973).

Молекулярная масса J- цепи колеблется от 14 000- 27000. Такое расхожде-ние объясняется, по-видимому, склонностью J це¬пей 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. Изолиро¬ванные цепи отличаются высоким содержанием аспараги-новой, 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 стабиль-ность молекул IgA, по сравнению с IgM обусловлена наличием J- цепи, объе-диняющей молекулу IgA в димерную форму.

В состав секреторного IgА входит еще один полипептид, названный секре-торным 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); ло¬шадей (Pahud Mach, 1972). Он существует как в связанном с секреторным IgA - (сСК), так и в свободном виде - (нСК). Молекулярная масса связанного и свободного секторного компо-нен¬тов у человека колеблется от 50 000 до 90 000, у овец, коз и лошадей моле-кулярная масса нСК 80 000- 85 000 (Pahud Mach, 1970, 1972). Содержание угле-водов - 15,9 - 22,8%. Определен также аминокислотный состав свободного сек-реторного 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 молеку¬лы IgА в зо-не расположения углеводов (Winkelhanke, 1979). По¬лагают, что его функция заключается в защите секреторного IgА от воздействия протеолитических фер-ментов, что очень важно (Стефани, 1973; Чернохвостова, 1974).

Активные центры - участки молекул, от которых зависит способность ан-тител специфически связываться с антигеном. Обычно они занимают неболь-шой участок (приблизительно 2% от всей поверхности целой молекулы антите-ла), который , находясь в Fab- фрагментах, придает молекуле иммуноглобулина уникальные изменчивость и специфичность (Носсел, 1973).

Известно, что в построении активного центра участвуют только гиперва-риабельные 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 принад-лежит тяже¬лым цепям, а легкие участвуют в пространственной организаций тяжелых, препятствуя их агрегации.

Углеводные компоненты. Все классы иммуноглобулинов отли¬чаются друг от друга количественным содержанием углеводного компонента. Наибо-лее богаты углеводами иммуноглобулины М, А, Е и Д (7,5 - 12,0%). В молеку-лах IgG содержится около 2,9% углеводов. В составе иммуноглобулинов обна-ружены манноза, галактоза, галактозамин, глюкозамин, фукоза и сиаловая ки-слота.

Изучение углеводных групп представляет большой интерес, обусловлен-ный их участием в самосборке молекулы иммуноглобулина

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»