الوحدة الأساسية للغلوبولين المناعي - سلسلة ثقيلة وسلسلة خفيفة

الوحدة الأساسية للغلوبولين المناعي - سلسلة ثقيلة وسلسلة خفيفة!

الغلوبولين المناعي هو جزيء متناظر ثنائياً مكون من أربعة سلاسل ببتيد (الشكل 9.2).

تسمى سلسلتين من البولي ببتيد بالسلاسل الثقيلة وتسمى السلاسل الأخرى السلاسل الخفيفة.

سلاسل الثقيلة وسلاسل الخفيفة:

وتسمى السلاسل الأكبر من البولي ببتيد بالسلاسل الثقيلة (H) وتسمى السلاسل الأصغر حجمًا بالسلاسل الخفيفة (L). السلاسل الثقيلة في جزيء الجلوبيولين المناعي متطابقة. وبالمثل ، فإن السلاسل الخفيفة في الغلوبولين المناعي متطابقة. يتم تثبيت سلاسل البولي ببتيد الأربعة هذه معًا بواسطة قوى تساهمية غير تساهمية وجسور ثاني كبريتيد تساهمية.

التين 9.2A و B: هيكل السلسلة الأساسية الأربعة للغلوبولين المناعي.

(أ) رسم تخطيطي للهيكل الأساسي 4 سلسلة ، (ب) رسم تخطيطي للسلاسل الثقيلة والسلاسل الخفيفة في الغلوبولين المناعي. الأحماض الأمينية أضعاف في المجالات. كل مجال يتكون من حوالي 110 من الأحماض الأمينية ورابطة السلفيد داخل الجنين

تُطوى كل ببتيدات سلسلة ثقيلة وخفيفة في مناطق كروية تسمى المجالات. قد يحتوي كل نطاق على 100 إلى 110 حمض أميني ورابطة ثنائية ديسكلفيد واحدة. تشتمل السلسلة الثقيلة على 4 أو 5 نطاقات ، بينما تشتمل السلسلة الخفيفة على نطاقين.

منطقة ثابتة ومتغيرة من الغلوبولين المناعي:

بين جزيئات الغلوبولين المناعي المختلفة ، تتباين تباينات الأحماض الأمينية في المجال N-terminal بشكل كبير ، وبالتالي فإن المجال N-terminal يطلق عليه المنطقة المتغيرة ، أو V V (V H -Variable region في السلسلة الثقيلة ، المنطقة VL المتغيرة) في سلسلة خفيفة). من ناحية أخرى ، فإن متواليات الأحماض الأمينية في المجالات المتبقية ثابتة نسبيا ، وبالتالي تسمى منطقة ثابتة ، اختصار C H أو C L (C H -constant region من السلسلة الثقيلة ؛ منطقة CL-constant من السلسلة الخفيفة).

تحتوي السلسلة الخفيفة من الغلوبولين المناعي على منطقة ثابتة واحدة ومتغيرة واحدة. تشتمل السلسلة الثقيلة على منطقة متغيرة واحدة (V H ) و 3 أو 4 مناطق ثابتة (C H 1، C H 2، C H 3، C H 4) بدءًا من النطاق المجاور لـ V H.

يحتوي الغلوبولين المناعي على شكل "Y" بشكل عام عندما يتم عرضه بشكل تخطيطي. يتم محاذاة سلاسل الثقيلة والخفيفة في نفس الوقت. يقع مجال V V مباشرة بجانب نطاق V L ويشكل هذا الزوج (V H و V L ) معًا موقع ربط مستضدًا واحدًا. زوج V الآخر V H و V L يشكل آخر موقع ارتباط مستضد.

وبالتالي ، يحتوي أحد الجلوبيولين المناعي على اثنين من مواقع ربط مولد الضد. ومن ثم يقال إن الغلوبولين المناعي ثنائي التكافؤ فيما يتعلق بربط مولد الضد. علاوة على ذلك ، فإن موقعي ارتباط المستضد في الغلوبولين المناعي متطابقان بالنسبة لخصائص المستضدات الخاصة بهما (أي مواقع ربط المستضد لجزيء الجلوبيولين المناعي يرتبط بمستضدات مماثلة).

موقع ارتباط مولد الضد من الغلوبولين المناعي موجود في المنطقة المتغيرة. إن تجانس الغلوبولين المناعي مع المستضد هو الحدث الأساسي ، والذي سيؤدي إلى القضاء النهائي على المستضد.

يجمع الغلوبولين المناعي فقط مع المستضد الذي تسبب في إنتاجه ولا يتحد مع المستضدات الأخرى. هذا هو يشار إلى خصوصية المستضد من الغلوبولين المناعي. يتم تحديد خصوصية المستضد من الغلوبولين المناعي من خلال تتابعات مشتركة من مواقع الربط الخاصة بالمستضدات في نطاقات V H و V L.

تجعل الاختلافات في تسلسلات إضافة الأمينية في المنطقة المتغيرة من الممكن للمضيف صنع جلوبولين مناعي مختلف للجمع مع مستضدات مختلفة. وبالتالي يمكن للمضيف حماية نفسه ضد مولدات المضادات تدخل الجسم.

منطقة المفصلي:

المنطقة المفصلية هي منطقة قصيرة تقع بين نطاقات C H 1 و C H 2. تتكون منطقة المفصلة بشكل رئيسي من السيستين والبرولين. تتشكل روابط ثنائي كبريتيد السلسلة الثقيلة بين مخلّفات السيستين في السلاسل الثقيلة. هذه المنطقة أكثر عرضة للهجوم الأنزيمي. تحتوي سلسلة الأحماض الأمينية في منطقة المفصلة على بنية ثانوية فضفاضة ، تسمح للذررين (المحتويان على مواقع ربط مولد الضد) للغلوبولين المناعي بالتحرك بحرية نسبية فيما يتعلق ببعضهما البعض.

سلسلة J:

وتسمى الوحدة الأساسية المكونة من أربع سلاسل من الجلوبيولين المناعي مونومر. إذا كان لدى الغلوبولين المناعي أكثر من وحدة أساسية واحدة ، يطلق عليه بوليمر (الشكل 9.3) (ديمر = وحدتان أساسيتان ؛ البنتامر = خمس وحدات أساسية).

أنا. إن الغلوبولين المناعي الموجود على الخلية البائية دائمًا ما يكون أحاديًا في الطبيعة.

ثانيا. إن الجلوبيولينات المناعية السرية في سوائل الجسم التي تنتمي إلى IgG ، IgD و IgE هي أيضًا مونومرات.

ثالثا. يوجد IgM و IgA في سوائل الجسم بشكل عام كبوليمرات الوحدة الأساسية ذات الأربع سلاسل.

من المعتقد أن سلسلة البولي ببتيد الإضافية المسماة J chain (MW 15،000) تساعد في بلمرة IgA و IgM.

المنطقة شديدة التنوع من الجلوبيولين المناعي:

وتسمى نطاقات N-terminal للسلسلة الثقيلة المناعية (V H ) وسلسلة الضوء (V L ) المناطق المتغيرة. يتألف مجال المنطقة المتغيرة من حوالي 110 متواليات حمضية أمينية. على الرغم من أنه يطلق عليه منطقة متغيرة ، فإن متواليات الأحماض الأمينية في جميع أنحاء المجال ليست متغيرة. تحدث التقلبية المتطرفة للتتابعات فقط عند امتدادات معينة تسمى المناطق شديدة التباين أو مناطق تحديد التكامل (CDRs). كل منطقة متغيرة لها ثلاثة CDRs (CDR1 ، CDR2 و CDR3) و CDR حوالي 9-12 من الأحماض الأمينية الطويلة. يتم فصل CDRs في المناطق المتغيرة الزائدة عن طريق امتدادات ثابتة نسبيا من تسلسلات تسمى مناطق الإطار (15-30 من الأحماض الأمينية الطويلة) (الشكل 9.4).

التين 9.3A إلى C: رسم تخطيطي من مونومر مناعي ، dimer و pentamer.

(أ) تشكّل سلسلتان ثقيلتان متطابقتان وسلاسلتان متطابقتان للوحدة معاً الوحدة الأساسية للغلوبولين المناعي ، والمعروف باسم مونومر ، (B) جزيئ الجلوبيولين المناعي المكون من وحدتين أساسيتين (أو اثنين من المونومرات) موصولين معًا بسلسلة J يسمى ديمر ، و (ج) جزيء مناعي يتألف من خمس وحدات أساسية (أو خمسة أحاديات) يسمى pentamer

يتضمن ارتباط Antigen في المقام الأول الأحماض الأمينية في المنطقة شديدة التغير. لذلك فإن التسلسلات في المناطق شديدة التنوع تحدد في المقام الأول خصوصية المستضد. يتم تشكيل موقع ارتباط مستضد واحد بمعارضة ست حلقات متغيرة متغيرة (أي ثلاثة من سلسلة V H وثلاثة أخرى من سلسلة V L ).

التين 9.4A و B: رسم تخطيطي لمنطقة hypervariable.

(أ) يسمى المجال N-terminal للسلسلة الثقيلة وسلسلة خفيفة من الغلوبولين المناعي المنطقة المتغيرة. تتكون كل منطقة سلسلة ثقيلة وسلسلة خفيفة من 110 حمض أميني. تسلسل الأحماض الأمينية بأكمله في المنطقة المتغيرة ليست متغيرة. تحدث التقلبية المتطرفة للتتابعات فقط في بعض المقاطع القصيرة من التسلسلات التي تسمى المناطق شديدة التغير أو المناطق المحددة للتكامل (CDR) ، (B) هناك ثلاثة CDRs (CDR1 و CDR2 و CDR3) في كل سلسلة. كل CDR هو حوالي 9-12 حمض أميني طويل. يتم فصل CDRs عن بعضها من خلال امتدادات ثابتة نسبيا من التسلسلات تسمى مناطق الإطار. كل منطقة إطار يتكون من حوالي 15-30 الأحماض الأمينية.

جسور ثاني كبريتيد:

هناك حاجة جسور disulphide في جزيئات Ig للحفاظ على ارتباط من أربعة سلاسل polypepfide.

أنا. يتم عقد سلاسل H و L في Ig معًا بواسطة رابطة disulfide interchain.

ثانيا. سندات ثاني كبريتيد interchain عقد سلاسل H اثنين معا في الغلوبولين المناعي. يختلف عدد الروابط ثنائي الكبريتيد بين السمتين H في فئات المناعية المختلفة ، (على سبيل المثال ، لدى IgGl البشري جسرين و IgG3 يحتوي على خمسة عشر جسراً).

ثالثا. يوجد أيضًا عدد من جسور الكبريتيد داخل كل سلسلة من الغلوبولين المناعي. تسمى هذه الجسور ثاني كبريتيد داخل السلسلة الجسور داخل القصبة.