Стабилизация иммуноглобулинов гаптенами. Зависимость конформации антител от температуры

Существуют данные, полученные различными методами, указывающие на повышение стабильности антител и их Fab-фрагментов в результате комплексирования с гаптенами. Так, например, присоединение гаптена повышает устойчивость этих молекул к денатирующему действию гуанидинхлорида (Cathou, Werner, 1970) и к действию химотрипсина (Grossberg е. а., 1965).

Антитела класса IgM также стабилизируются специфическими гаптенами по отношению к протеолизу субтилизином и химотрипсином (Ashman, Metzger, 1971). При этом показано, что понижение чувствительности IgM к атакам протеаз полностью обусловлено изменением свойств Fab-фрагментов. Согласно нашей модели, гаптен сдвигает равновесие компонент А и В Fab-фрагмента влево.

Поэтому для объяснения цитированных выше результатов достаточно допустить, что свободная энергия более компактного А-конформера ниже свободной энергии В-конформера (т. е. А-конформер стабильнее, чем В). Если это так, то повышение стабильности белка не должно зависеть от способа, которым соответствующий сдвиг равновесия вызывается.

Действительно, было показано, что сдвиг влево равновесия А спин-меченых димеров легких цепей, моделирующих структуру Fab-субъединиц, под действием 1,2 М NaCl и 0,75 М (NH4)aS04 увеличивает их стабильность по отношению к температуре. Аналогичный сдвиг равновесия между А- и В-конформерами вызывался и другими возмущающими структуру белка и его гидратной оболочки агентами, такими, как додецилсульфат натрия и температура.

Зависимость конформационного состояния IgG от температуры обнаружена и другими методами. Например, Г. В. Троицкий и сотрудники (1971) и И. Ф. Кирюхин и сотрудники (1972) методом дисперсии оптического вращения наблюдали рН-зависимый обратимый конформационный переход при изменении температуры от 27° до 38°. В дальнейшем было показано, что в области нейтральных рН температурный интервал перехода не зависит от изоэлектрической точки IgG.

Однако при значении рН, далеком от изоэлектрической точки, когда молекула IgG приобретает достаточно большой собственный заряд, температурные конформационные переходы полностью отсутствуют (Troitsky е. а., 1973). В работе В. П. Завьялова и сотрудников (Zavyalov е. а., 1975) проведено разностороннее исследование конформации миеломного белка как функции рН и температуры методами дисперсии оптического вращения, кругового дихроизма, пертурбационной спектроскопии, электрохимического йодирования и дифференциальной сканирующей микрокалориметрии.

Было обнаружено, что при изменении рН от 6,0 до 6,5 доступность хромофорных групп для растворителя уменьшается. Это может быть следствием изменения количества заряженных групп в белке и уменьшения внутримолекулярных электростатических сил отталкивания. Аналогичное явление — экранирование части тирозиновых и триптофановых остатков (рН 7,35- 0,01 М фосфатный буфер) —наблюдали при повышении температуры от 25 до 35° С. Оно имеет место и при связывании динитрофенильного гаптена гомологичным кроличьим антителом (IgG).

Эти результаты можно рассматривать как указания на то, что повышение температуры и образование специфических комплексов с гаптенами увеличивает их компактность, что согласуется с данными ряда цитированных выше работ.

Источник: http://meduniver.com