Đơn vị cơ bản của Immunoglobulin - Chuỗi nặng và Chuỗi nhẹ
Đơn vị cơ bản của Immunoglobulin - Chuỗi nặng và Chuỗi nhẹ!
Globulin miễn dịch là một phân tử đối xứng hai bên được tạo thành từ bốn chuỗi polypeptide (Hình 9.2).
Hai chuỗi polypeptide được gọi là chuỗi nặng và hai chuỗi còn lại được gọi là chuỗi nhẹ.
Chuỗi nặng và Chuỗi nhẹ:
Hai chuỗi polypeptide lớn hơn được gọi là chuỗi nặng (H) và hai chuỗi nhỏ hơn được gọi là chuỗi nhẹ (L). Hai chuỗi nặng trong một phân tử immunoglobulin giống hệt nhau. Tương tự, hai chuỗi ánh sáng trong một immunoglobulin giống hệt nhau. Bốn chuỗi polypeptide này được tổ chức với nhau bởi các lực không cộng hóa trị và các cầu nối disulfide liên kết cộng hóa trị.
Figs 9.2A và B: Cấu trúc cơ bản bốn chuỗi của immunoglobulin.
(A) Sơ đồ cấu trúc cơ bản 4 chuỗi, (B) Sơ đồ nguyên lý của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ trong Immunoglobulin. Các axit amin gấp thành các miền. Mỗi miền bao gồm khoảng 110 axit amin và một liên kết disulfide xâm nhập
Mỗi polypeptide chuỗi nặng và nhẹ được gấp lại thành các vùng hình cầu, được gọi là miền. Mỗi miền có thể có 100 đến 110 axit amin và một liên kết disulfide xâm nhập duy nhất. Chuỗi nặng có 4 hoặc 5 miền, trong khi chuỗi nhẹ có 2 miền.
Vùng liên tục và biến đổi của Immunoglobulin:
Giữa các phân tử immunoglobulin khác nhau, các chuỗi axit amin trong miền N-terminal khác nhau rất nhiều và do đó, miền N được gọi là vùng biến, viết tắt là V H hoặc V L (vùng có thể thay đổi V H trong chuỗi nặng; trong chuỗi ánh sáng). Mặt khác, các chuỗi axit amin trong các miền còn lại tương đối ổn định và do đó được gọi là vùng không đổi, viết tắt là C H hoặc C L (vùng C H -constant của chuỗi nặng; vùng liên tục CL của chuỗi nhẹ).
Chuỗi ánh sáng của immunoglobulin có một vùng không đổi và một vùng biến. Chuỗi nặng có một vùng biến (V H ) và 3 hoặc 4 vùng không đổi (C H 1, C H 2, C H 3, C H 4) bắt đầu bằng miền bên cạnh V H.
Globulin miễn dịch có cấu hình tổng thể hình chữ "Y" khi được xem sơ đồ. Các chuỗi nặng và nhẹ được xếp song song. Một miền V H nằm trực tiếp bên cạnh miền V L và cặp này (V H và V L ) cùng nhau tạo thành một trang web liên kết kháng nguyên duy nhất. Cặp miền V H và V L khác tạo thành một trang web liên kết kháng nguyên khác.
Do đó, một immunoglobulin có hai vị trí gắn kháng nguyên Do đó immunoglobulin được coi là hóa trị hai liên quan đến liên kết kháng nguyên. Ngoài ra, hai vị trí gắn kháng nguyên trong immunoglobulin giống hệt nhau về tính đặc hiệu của kháng nguyên, (cả hai vị trí gắn kháng nguyên của phân tử immunoglobulin liên kết với các kháng nguyên tương tự).
Vị trí gắn kháng nguyên của immunoglobulin nằm trong vùng thay đổi. Liên kết với immunoglobulin với kháng nguyên là sự kiện chính, điều này sẽ dẫn đến việc loại bỏ cuối cùng của kháng nguyên.
Globulin miễn dịch chỉ kết hợp với kháng nguyên đã kích hoạt sản xuất của nó và không kết hợp với các kháng nguyên khác. Điều này được gọi là tính đặc hiệu kháng nguyên của immunoglobulin. Độ đặc hiệu kháng nguyên của immunoglobulin được xác định bởi các chuỗi kết hợp của các vị trí liên kết kháng nguyên của nó trong miền V H và V L.
Các biến thể của chuỗi bổ sung amino trong vùng biến đổi giúp vật chủ có thể tạo ra các loại globulin miễn dịch khác nhau để kết hợp với các kháng nguyên khác nhau. Do đó vật chủ có thể tự bảo vệ chống lại các kháng nguyên khác nhau xâm nhập vào cơ thể.
Bản lề khu vực:
Vùng bản lề là một đoạn ngắn nằm giữa miền C H 1 và C H 2. Vùng bản lề bao gồm chủ yếu là cystein và proline. Liên kết disulphide chuỗi liên nặng được hình thành giữa dư lượng cystein của hai chuỗi nặng. Khu vực này dễ bị tấn công enzyme hơn. Chuỗi axit amin trong khu vực bản lề có cấu trúc thứ cấp lỏng lẻo, cho phép hai cánh tay (chứa các vị trí gắn kháng nguyên) của immunoglobulin di chuyển tương đối tự do với nhau.
Chuỗi J:
Đơn vị cơ bản bốn chuỗi của immunoglobulin được gọi là monome. Nếu một immunoglobulin có nhiều hơn một đơn vị cơ bản, nó được gọi là polymer (Hình 9.3) (dimer = hai đơn vị cơ bản; pentamer = năm đơn vị cơ bản).
tôi. Các globulin miễn dịch bề mặt trên tế bào B luôn luôn là đơn chất trong tự nhiên.
ii. Các globulin miễn dịch được tiết ra trong dịch cơ thể thuộc nhóm IgG, IgD và IgE cũng là các monome.
iii. IgM và IgA trong chất lỏng cơ thể thường tồn tại dưới dạng polyme của đơn vị bốn chuỗi cơ bản.
Người ta tin rằng chuỗi polypeptide bổ sung được gọi là chuỗi J (MW 15.000) giúp trùng hợp IgA và IgM.
Vùng miễn dịch của Globulin miễn dịch:
Các miền N-terminal của chuỗi nặng immunoglobulin (V H ) và chuỗi nhẹ (V L ) được gọi là các vùng biến. Miền biến đổi bao gồm khoảng 110 chuỗi axit amin. Mặc dù nó được gọi là một vùng biến, các chuỗi axit amin trong toàn miền không thay đổi. Sự thay đổi cực độ của các chuỗi chỉ xảy ra ở một số đoạn nhất định được gọi là vùng có thể điều chỉnh được hoặc vùng xác định bổ sung (CDR). Mỗi vùng biến có ba CDR (CDR1, CDR2 và CDR3) và CDR dài khoảng 9-12 axit amin. Các CDR trong các vùng siêu biến được phân tách bằng các chuỗi tương đối bất biến được gọi là các vùng khung (dài 15-30 axit amin) (Hình 9.4).
Figs 9.3A đến C: Sơ đồ của monome immunoglobulin, dimer và pentamer.
(A) Hai chuỗi nặng giống hệt nhau và hai chuỗi ánh sáng giống hệt nhau tạo thành đơn vị cơ bản của immunoglobulin, được gọi là monome, (B) phân tử miễn dịch gồm hai đơn vị cơ bản (hoặc hai monome) được nối với nhau bằng chuỗi J và (C) phân tử miễn dịch gồm 5 đơn vị cơ bản (hoặc năm đơn phân) được gọi là pentamer
Liên kết kháng nguyên chủ yếu liên quan đến các aminoaxit trong khu vực hypervaritable. Do đó, các trình tự trong các khu vực có thể khử được chủ yếu xác định tính đặc hiệu của kháng nguyên. Một vị trí liên kết kháng nguyên duy nhất được hình thành bởi sự đối lập của sáu vòng lặp có thể thay đổi được (nghĩa là ba từ chuỗi V H và ba vòng khác từ chuỗi V L ).
Hình 9, 4A và B: Sơ đồ khu vực có thể khử được.
(A) Miền đầu cuối N của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ của immunoglobulin được gọi là vùng biến đổi. Mỗi vùng biến đổi chuỗi nặng và chuỗi nhẹ bao gồm 110 axit amin. Toàn bộ chuỗi axit amin trong khu vực biến đổi không thay đổi. Sự biến thiên cực độ của các chuỗi chỉ xảy ra ở một số đoạn ngắn nhất định được gọi là vùng có thể điều chỉnh hoặc vùng xác định bổ sung (CDR), (B) Có ba CDR (CDR1, CDR2 và CDR3) trong mỗi chuỗi. Mỗi CDR dài khoảng 9-12 axit amin. Các CDR được phân tách từ mỗi bởi các chuỗi tương đối bất biến được gọi là các vùng khung. Mỗi vùng khung bao gồm khoảng 15-30 axit amin.
Cầu disulfide:
Cầu nối disulphide trong phân tử Ig là cần thiết để duy trì sự liên kết của bốn chuỗi polypepfide.
tôi. Chuỗi H và L trong một Ig được liên kết với nhau bằng liên kết disulfide liên kết.
ii. Các liên kết disulfide liên kết giữ hai chuỗi H lại với nhau trong một immunoglobulin. Số lượng liên kết disulfide giữa hai chuỗi H khác nhau ở các nhóm immunoglobulin khác nhau, (ví dụ IgGl ở người có hai cầu và IgG3 có mười lăm cầu.)
iii. Ngoài ra, một số cầu nối disulfide tồn tại trong mỗi chuỗi của immunoglobulin. Những cây cầu disulfide trong chuỗi được gọi là cầu xâm nhập.
