Презентация PowerPoint



Pdf көрінісі
Дата16.08.2018
өлшемі76 Kb.
түріПрезентация
Презентация <a href="/prezentaciya-powerpoint-v2.html">PowerPoint</a>

ИММУНОЛОГИЯ

Иммуноглобулины



Иммуноглобулины (Ig) –

группа 


гликопротеинов, которые содержатся в сыворотке  

крови и тканевой жидкости у всех млекопитающих.

Другие – находятся в 

плазме в свободном 

состоянии (антитела).

Некоторые иммуноглобулины 

встроены в мембрану  В-клеток и 

являются антигенраспознающими

рецепторами.                                


Эмиль фон Беринг* 

Emil von Behring 

(1856 - 1931),

Германия


Шибасабуро Китазато

Shibasaburo Kitasato 

(1854 - 1917),

Япония


* Нобелевская премия 1901 г. «за работу по сывороточной терапии, 

главным образом за ее применение при лечении дифтерии, что 

открыло новые пути в медицинской науке и дало в руки врачей 

победоносное оружие против болезни и смерти»

Антитоксин 

(антитело)



СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ

Иммуноглобулины



Родни Портер 

Rodney R. Porter 

(1917-1985),

Великобритания

Джеральд Эдельман

Gerald M. Edelman

(1929-2014), 

США


Нобелевская премия 1972 г. «за открытия, 

касающиеся химической структуры антител»



Протеолитическое расщепление папаином

Протеолитическое расщепление пепсином

Папаин расщепляет 

молекулу Ig на три фрагмен-

та, два из них одинаковы, 

каждый состоит из легкой и 

половины  тяжелой  цепи  и 

способен связывать антиген 

(содеpжит один антиген-

связывающий центp). Это  

Fab-фpагмент (англ.  

Fragment antigen binding). 

Он опpеделяет антительную

специфичность Ig. Тpетий

фpагмент состоит из дpугих

половин тяжелых цепей и 

имеет постоянный амино-

кислотный состав. Это Fc-

фpагмент (англ.  сonstant -

постоянный). Он выполняет 

эффектоpые функции связы-

вание Ig с тканями организ-

ма, pазличными клетками  

иммунной  системы).

Пепсин расщепляет 

молекулу Ig на два 

фрагмента



Общая схема строения иммуноглобулинов

Из Бурместер, Пецутто, 2009



Доменная организация полипептидных цепей 

иммуноглобулинов (L-цепи)

http://www.studfiles.ru/

Стрелки разных цветов обозначают разные поверхности домена, 

они соединены между собой дисульфидными связями (черный прямоугольник).


Из Бурместер, Пецутто, 2009

Пространственная организация молекулы 

иммуноглобулина

Вариабельные области тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов содержат участки с 

особенно изменчивой аминокислотной последовательностью – гипервариабельные

области. Они определяют специфичность связывания антител и называются областями, 

определяющими комплементарность к антигену (CDR).


Взаимодействие антигена и антитела 

(принцип «ключ-замок»)



Функциональный дуализм иммуноглобулинов

Гетерогенность – свойство Ig, обусловленное строением 

константной части Н-цепи молекулы. Гетерогенность определяет 

наличие разных классов и подклассов иммуноглобулинов.

Вариабельность – свойство Ig, обусловленное различиями в 

аминокислотной последовательности N-концевой части каждой 

конкретной молекулы и определяет специфичность 

антигенсвязывающего центра. 



Различные типы иммуноглобулинов

1. Циркулирующие антитела образуются и секретируются    

плазмацитами в костном мозге, ЛТС, лимфоузлах.

2. Мембраносвязанные – антигенраспознающие рецепторы.

3. IgA преобладают в слюне, бронхиальных секретах и секретах 

мочевыводящих путей, слезной жидкости, грудном молоке 

(обеспечивает защиту от бактерий).

4. Некоторые Ig связываются с другими клетками (гранулоцитами, 

тучными клетками, моноцитами/МФ, эпителиальными клетками         

(с помощью Fc-рецепторов)

Из Бурместер, Пецутто, 2009


Классы иммуноглобулинов

Тип Н-цепи

Тип L-цепи

Структура

IgG

γ

(гамма)



κ, λ

(каппа, лямбда)

мономер

IgD

σ

(дельта)



κ, λ

мономер


IgE

ε

(епсилон)



κ, λ

мономер


IgA

α

(альфа)



κ, λ

мономер (сыворотка),         

димер (слизистые)

IgM

μ

(мю)



κ, λ

пентамер


В зависимости от строения константной части тяжелой (Н) цепи 

выделяют 5 классов иммуноглобулинов (у млекопитающих).



Структура IgG

Из Бурместер, Пецутто, 2009

Суммарное содержание в 

сыворотке IgG (четырех 

подклассов) – 80%

IgG составляет основную часть 

сывороточных иммуноглобулинов. 

Подразделяются на 4 подкласса, 

которые различаются своими           

γ-цепями. Тяжелые цепи имеют 

одну вариабельную область и три 

константные. IgG3 содержит ряд 

дисульфидных мостиков и 

особенно хорошо связывает 

комплемент. Все IgG существуют в 

виде мономеров.



Структура IgA 

Содержание в 

сыворотке – 13 % 

Сывороточные IgA обычно 

существуют в виде 

мономеров, но могут 

присутствовать в виде 

димеров. Димерные

молекулы удерживаются за 

счет J-цепи. Существуют 2 

подкласса – IgA1 и IgA2, 

различаются дисульфидными

мостиками в шарнирной 

области. Молекулы IgA

содержат много углеводных 

участков и не связывают 

комплемент.  


Структура Ig M 

Содержание в 

сыворотке – 6 % 

Молекула IgM обычно 

существует в пентамерной

форме (удерживаются с 

помощью J-цепей). 

Молекулы IgM – это  

классические 

поверхностные 

иммуноглобулины, 

связанные с клеточной 

мембраной зрелых В-

лимфоцитов. Они имеют 4 

консервативных домена. 

IgM имеет высокое 

сродство к комплементу. 


Структура IgD человека 

Содержание в 

сыворотке – 0,1 % 

Иммуноглобулин D, 

подобно IgM, является 

одним из наиболее 

распространенных  

мембранных 

иммуноглобулинов в  

В-клетках человека. Его 

функции в сыворотке 

не известны.



Структура IgE человека

Содержание в 

сыворотке – 0,002 % 

Свободный IgE в 

сыворотке 

обнаруживается  в очень 

незначительных 

количествах. Обычно он 

связан с базофилами и 

тучными клетками, а в 

случае аллергии – с 

эпителиальными 

клетками слизистой 

бронхов и ЖКТ. IgE

играет важную роль в 

защите от паразитов и 

реакциях 

гиперчувствительности 

немедленного типа.


Изотипы – различные варианты тяжелых и легких цепей, 

которые определяют принадлежность антител к разным класса, 

подклассам и типам. Например, варианты молекул IgG1κ,  IgG2λ

являются изотипами.

http://www.chem.msu.su/

Будучи белками иммуноглобулины могут действовать как 

антигены, они имеют изотипические,аллотипические и 

идиотипические детерминанты



Аллотипы – варианты иммуноглобулинов, кодируемые 

аллельными генами одного локуса. Аллельные варианты 

имеют от одной до четырех замен аминокислот на одну цепь. 

http://www.chem.msu.su/

Хорошо изучены в настоящее время аллотипы γ-цепей IgG человека 

(«Gm-маркер»), тяжелых (α) цепей IgA («Аm») и легких κ-цепей («Кm»). 

Алллотипические варианты α1 -, δ-, ε- и λ-цепей пока не обнаружены.


Идиотип – антигенная характеристика V-области 

антител, обусловлена различиями аминокислотной 

последовательности V-доменов.

http://www.chem.msu.su/



идиотопы

идиотип

эпитоп

антиген

паратоп

Функции иммуноглобулинов

Распознавание 

и связывание 

антигена


активация комплемента

опсонизация

проникновение через   

плаценту, эпителий

взаимодействие с 

клетками при участии 

рецепторов

Основная

Эффекторные


Функциональная 

активность

IgM

IgG

1

IgG

2

IgG

3

IgG

4

IgA

IgE

IgD

Нейтрализация



+

++

++

++

++

++



Опсонизация





+++



++

+

+



Активация системы 

комплемента

+++

++

+

++







Сенсибилизация тучных 

клеток













+++

Транспорт через эпителий



+







+++


(sIgA)



Транспорт через плаценту



+++

+++

+++

+++





Эффекторные функции иммуноглобулинов



Транспорт IgG через кишечный эпителий

У новорожденных синтез собственных иммуноглобулинов начинается только в 

шестимесячном возрасте. До этого момента защитные функции осуществляются за 

счет материнских антител (IgG проникает через плаценту). Кроме того, источником 

антител является грудное молоко. Молекулы IgG всасываются 

специализированными эпителиальными клетками кишечника ребенка и проникают 

в кровь благодаря градиенту рН.

Из Бурместер, Пецутто, 2009



Секреция IgA

Эпителиальные клетки слизистой синтезируют иммуноглобулиновый рецептор 

(Ig-рецептор), который встраивается в мембрану базальной поверхности клетки. 

Димер IgА связывается с этим рецептором, путем эндоцитоза, проникает внутрь 

клетки и транспортируется к ее поверхности. Затем через мембрану путем 

экзоцитоза выводится на поверхность слизистой оболочки. При расщеплении 

рецептора на поверхности слизистой оболочки высвобождается IgА, который 

связан с частью рецептора (секреторный компонет).

Из Бурместер, Пецутто, 2009


Рецептор

FcγRI (CD64)

FcγRII-A

(CD32)

FcγRII-B2

(CD32)

FcγRII-B1

(CD32)

FcγRIII

(CD16)

Структура

Связывание

IgG1


IgG1

IgG1


IgG1

IgG1


Клеточный 

тип

моноциты


моноциты, гранулоциты, В-лимфоциты, 

эозинофилы

НК, МФ, 

ПМЯЛ


Эффект

эндоцитоз,

кислород-

ный взрыв,

индукция 

киллинга


эндоцитоз,

дегрануля-

ция эозино-

филов


эндоцитоз,

подавление 

стимуляции

подавление 

стимуляции

индукция 

киллинга

Рецепторы для иммуноглобулинов (IgG)



ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СИНТЕЗА

Иммуноглобулины



В 1965 г. У. Дрейер и Дж. Беннет (США)  выдвинули гипотезу 

«двух генов», один из которых контролирует синтез 

константной части полипептидной цепи иммуноглобулина, 

другой – вариабельной. 

http://www.chem.msu.su/


Нобелевская премия 1987 года 

«за открытие генетического 

принципа образования 

разнообразия антител»

Тонегава Судзуми

(1939)


В 1976 г. в Базельском институте иммунологии 

(Швейцария) С. Тонегава с сотрудниками 

установили, что при созревании В-клеток 

происходит реоргaнизация генома, так что 

пространственно yдaленные генные сегменты 

оказываются в непосредственной близости 

друг от другa, образуя единый 

информационный участок. 

Происходит перестройка генного материала, в 

результате которой в разных клетках 

оказывается разный генетический материал. 

Этот процесс перестройки генетическоrо

материала получил название соматической 

рекомбинации.


Организация генов иммуноглобулинов

(variable) –

вариабельный



(joining) – связующий 

(diversity) –

отвечающий за 

разнообразие

Цифрами в скобках 

указаны кодируемые  

аминокислоты в белке.

Гены, контролирующие структуру одной полипептидной цепи, 

объединены в семейства, расположенные в одном участке 

хромосомы. При этом гены, контролирующие вариабельные 

области «разорваны» на 2 или три фрагмента – основной (V) и 

1 или 2 дополнпительных (D и J). 



Организация и перегруппировка генов 

тяжелых цепей иммуноглобулинов

Из Бурместер, Пецутто, 2009

V – около 50 «мини»-генов; D – 10-30; J – 6.

Рекомбинационный потенциал – 50 •10-30 • 6 = 3 • 10

3

– 9 • 10



аминокислотных последовательностей.  



Организация и перегруппировка генов тяжелых 

цепей иммуноглобулинов

Из Галактионов, 2004


Организация генов легких цепей 

иммуноглобулинов

V – около 35-40 «мини»-генов; J – 5.

Рекомбинационный потенциал – 175-200 различных аминокислотных 

последовательностей 

Предполагается, что число генов λ-цепи примерно равно числу генов κ-цепи.



Рекомбинация генов, кодирующих L-цепь 

(κ-типа) иммуноглобулинов



Вариабельность иммуноглобулинов

Генный кластер 

и другие 

характеристики

Тяжелые цепи

Легкие цепи

κ-тип


λ-тип

V

50



40

30

D



30

-

-



J

6

5



4

Вариантов

перестроек

9000


200

120


Спаривание цепей

9000 • 320 = 3 • 10

6

Общая вариабельность иммуноглобулинов человека - 10

11


Источники разнообразия антител

1. Множественность гаметных генов;

Каждый ген кодирует V-домен отдельной 

специфичности

2. Соматическая рекомбинация

В результате синтезируется белок, отдельные 



элементы которого кодируются разными генными 

Каталог: Content -> userfiles -> files
files -> БП. Аллоантигены крови человека
files -> Положительный таксис (бактериальные компоненты, С5а, ил-8)



Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет