Молекула имеет форму Y или рогатки. Основной структурной единицей является мономер, представляющий собой 4-цепочечный полипептидный комплекс: 2 идентичные "легкие" цепи - L-цепи (Light - легкий) с молекулярной массой 25000 дальтон (?212-220 аминокислотных остатков каждая) и 2 идентичные "тяжелые" цепи - H-цепи (Heavy - тяжелый) с молекулярной массой 50000 дальтон (?550-660 аминокислотных остатков). Тяжелые и легкие цепи соединены между собой дисульфидными связями (мостиками), расположенными между их С-концами. Участки полипептидной цепи, обладающие сходной структурой называют доменами (?110 аминокислотных остатков каждый). В мономерной молекуле Ig всего 12 доменов: по 4 на тяжелых и по 2 - на легких цепях. Домены, имеющие постоянную аминокислотную последовательность называют константными (С-домены), домены, имеющие непостоянную последовательность называют вариабельными (V-домены). Первые домены составлены из вариабельных участков легких и тяжелых цепей, остальные - из константных. Молекулы Ig имеют участки, на которые избирательно действуют ферменты (папаин, пепсин), которые делят молекулу Ig в поперечном направлении на 3 фрагмента: 2 фрагмента идентичны и называются Fab-фрагментами (fragments antigen binding) - фрагменты, связывающие антигены. На концах Fab-фрагментов находятся активные центры антител - паратопы. Активные центры взаимодействуют с антигенными детерминантами, антигенсвязывающий центр комплементарен эпитопу антигена (принцип "ключ - замок").3-й фрагмент - Fc (fragments crystallizable) - кристаллический фрагмент (связывает и активирует комплемент, связывается с рецепторами на ИКК). В месте соединения Fab - и Fc-фрагментов расположена шарнирная область, позволяющая антигенсвязывающим фрагментам разворачиваться для более тесного контакта с антигеном.

Свойства антител:

1. Валентность - количество активных (антигенсвязывающих) центров антител.

Ш полные антитела - как минимум 2-валентны, вызывают агрегацию антигенов, видимую невооруженным глазом;

Ш неполные антитела - содержат один антиген-связывающий центр, функционально дефектны, могут связывать эпитопы антигенов, препятствуя контакту с ними полных антител, поэтому их также называют блокирующими антителами.

2. Аффинность - сродство антигенной детерминанты с активным центром антитела, определяется физико-химическими свойствами взаимодействующих

молекул и зависит от степени комплементарности структуры антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты.

3. Авидность - скорость и прочность связывания антитела с соответствующим антигеном, зависит от валентности и аффинности.

Иммуноглобулины сами обладают антигенными свойствами, что определяет их разнообразие.

Антигенная специфичность антител (молекулы Ig имеют 3 типа антигенных детерминант, по которым они делятся на изо-, алло - и идиотипы):

Ш Изотипические детерминанты (изотипы) - структуры характерные для антител индивидуумов одного вида (по изотипам Ig делятся на 5 классов: м-мю, г-гамма, б-альфа, д-дельта, е-эпсилон).

Ш Аллотипические детерминанты (аллотипы) - структуры, характерные для антител некоторых индивидуумов внутри вида, для других индивидуумов вида эта структура иммуногенна.

Ш Идиотипические детерминанты (идиотипы) - структуры, характерные только для определенных Ig одного индивидуума, определяют специфичность взаимодействия данного иммуноглобулина с определенным антигеном.

В зависимости от структуры и свойств все Ig разделены на 5 классов. Ig G, E, D, сывороточный Ig A - мономеры, Ig M - пентамер (5 мономеров соединены J-цепью, joining - связанный), секреторный Ig A - димер.

иммуноглобулин антиген антитело антителогенез

Классы иммуноглобулинов, их свойства и строение.

Иммуноглобулины класса G (субклассы G1, 2, 3,4) - основной класс антител, имеет молекулярную массу около 160000 дальтон. На его долю приходится 70-80% всех сывороточных иммуноглобулинов. Среднее содержание Ig G в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет 12 г/л, этот уровень достигается к 7-10 летнему возрасту. Ig G - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра. Период полураспада Ig G равен 21 дню. Ig G легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает пассивный гуморальный иммунитет новорожденного в первые 6-8 месяца после рождения, способен также выделяться в секрет слизистых оболочек путем диффузии, поэтому передается ребенку и с грудным молоком матери. Ig G участвует в активации комплемента по классическому пути. Основная функция - формирование постинфекционного иммунитета.

Иммуноглобулины класса М - это наиболее крупная молекула из всех иммуноглобулинов (950000 дальтон). На долю Ig М приходится 5-10% всех сывороточных иммуноглобулинов. Среднее содержание Ig М в сыворотке крови здорового взрослого человека около 1 г/л, этот уровень достигается уже к 2-4-летнему возрасту. Ig М - пентамер, его валентность равна 10, но половина антигенсвязывающих центров не работает из-за пространственной близости. Период полураспада Ig М составляет 5 дней. Ig М не проходит через плаценту, но определяется в грудном молоке, участвует в активации комплемента по классическому пути. Ig М первыми начинают синтезироваться в организме новорожденного и первыми вырабатываются в ответ на внедрение антигена.

Иммуноглобулины класса А - существуют в сывороточной и секреторной формах. Молекулярная масса сывороточного Ig А около 170000 дальтон, а секреторного 350000 дальтон и более. На долю сывороточного Ig А приходится около 10-15% всех сывороточных иммуноглобулинов. В сыворотке крови здорового взрослого человека содержится около 2,5 г/л Ig А, этот уровень достигается к 10-летнему возрасту. Сывороточный Ig А - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра; секреторный Ig А чаще существует в форме ди - и триммера (4 - или 6-валентный). Ig А обладает б-цепью. Период полураспада Ig А составляет 6 дней. Но около 60% всех Ig А содержится в секретах слизистых оболочек, присутствует в слюне, слезной жидкости, молоке, обеспечивая местный иммунитет.

Иммуноглобулины класса Е (реагины) - имеют молекулярную массу около 190000 дальтон. На его долю приходится 0,002% всех циркулирующих иммуноглобулинов, содержание Ig Е в сыворотке крови крайне невысоко - примерно 0,00025 г/л, этот уровень достигается к 10-15 годам. Обнаружить Ig Е можно специальными высокочувствительными методами. Ig Е - мономер, 2х-валентный, обладает е-цепью. Период полураспада - 2 дня. Ig Е обладает выраженной тропностью к тучным клеткам и базофилам, участвует в развитии аллергической реакции I типа.

Иммуноглобулины класса D - сведений об Ig D не много, имеет молекулярную массу 160000, Ig D практически полностью содержится в сыворотке крови в концентрации около 0,03 г/л (0,2% общего количества циркулирующих иммуноглобулинов), 2-х валентный мономер с д-цепью и периодом полураспада - 3 дня. На определенных стадиях дифференцировки выполняет роль рецептора В-лимфоцитов.

Виды антител

1. получение миеломной линии;

2. получение селезеночных клеток от иммунизированного организма (плазмоциты, синтезирующие Ig определенной специфичности);

3. создание условий для слияния клеток;

4. выделение слившихся клеток;

5. отбор интересующего клона, его накопление (in vitro или в организме животного) и использование.

Использование моноклональные антител:

Ш В научных целях для анализа структуры, генетики Ig, для изучения рецепторов лимфоцитов и их субпопуляций.

Ш В диагностике многих инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Ш В лечении некоторых, в т. ч. онкогенных, заболеваний.

Ш В качестве носителей лекарственных веществ, доставляющих их в определенные органы и ткани (в стадии разработки).

Виды антител по действию на антиген

Ш Антитоксические - нейтрализуют или флоккулируют микробные токсины.

Ш Агглютинирующие - склеивают антигены.

Ш Преципитирующие - образуют комплекс с антигенами только в растворах или гелях.

Ш Лизирующие - вызывают разрушение клеток-мишеней.

Ш Опсонизирующие - взаимодействуя с антигенами, способствуют их поглощению фагоцитами.

Ш Нейтрализующие - инактивируют антигены, лишая их возможности проявлять патогенное действие.

Динамика образования антител.

Синтез Ig происходит в зрелых В-лимфоцитах и плазматических клетках в соответствии с общими закономерностями биосинтеза белков на рибосомах.

Синтез антител начинается после внедрения антигенов. Если антиген вводится впервые, то возникает первичный ответ.

Динамика образования антител при первичном иммунном ответе