Образование тяжелых цепей иммуноглобулинов. Постоянные области тяжелых цепей антител

Одна из основных закономерностей, выявленная при изучении генетического контроля биосинтеза легких цепей иммуноглобулинов, оказалась справедливой и для тяжелых цепей: образование тяжелой цепи иммуноглобулинов также контролируется различными генами — вариабельными и постоянными. Но если для легких цепей обнаружено только два различных типа — каппа и ламбда, то для тяжелых цепей известно 10 различных классов и подклассов, и картина их генетического контроля гораздо сложнее, чем в случае легких цепей. Принадлежность тяжелой цепи к тому или иному классу или подклассу определяется строением ее постоянной области, и в настоящем разделе будут рассмотрены работы, посвященные генам, контролирующим образование постоянной области тяжелых цепей.
Сн-гены изучены у трех видов: человека, кролика и мыши. Закономерности генетического контроля биосинтеза тяжелых цепей оказались одинаковыми у всех изученных видов.

Как уже упоминалось, Грубб обнаружил внутривидовые различия в антигенном строении иммуноглобулинов человека. Семейный анализ показал, что эти различия наследуются моногибридно, и соответствующий локус был назван Gm. В течение последующих нескольких лет было открыто большое число различных Gm-аллотипов и показано, что эти аллотипические маркеры локализованы на тяжелых цепях молекул IgG. Обнаружение большого числа IgG-вариантов совершенно запутало вначале вопрос о характере их наследования, и картина начала проясняться только после того, как были обнаружены подклассы IgG человека. Изучение миеломных белков различных подклассов IgG показало, что некоторые аллотипы локализованы на тяжелых цепях определенного подкласса.

Стабильная связь Gm-маркеров с определенными подклассами IgG заставила предположить, что образование тяжелых цепей каждого подкласса IgG определяется отдельными генами (Kunkel е. а., 1964). Это предположение следовало также из того, что гамма-цепи разных подклассов, различающихся по первичной структуре, имеются у каждого индивидуума. Таким образом, наличие четырех подклассов гамма-цепей является видовым признаком, и аллельные варианты соответствующих генов определяют наличие на гамма-цепи как генетических маркеров, так и антигенных детерминантов, характерных для гамма-цепей данного подкласса.

Аллельными вариантами для подкласса IgGl являются гены Grn(z, a) и Gm(f, ле-а), причем маркеры Gm(z) и Gm(f) локализованы в Fd-фрагменте гамма-цепи, a Gm(a) и Gm(не-а)—в ее Fc-фрагменте. Аллельные варианты других подклассов маркированы только по Fc-фрагменту молекулы.

Анализ аминокислотных замен, показывает, что в подавляющем большинстве случаев различия между аллельными вариантами обусловлены различием только одного основания в кодоне. Интересным исключением являются варианты подкласса IgG4. Для аллельного варианта IgG4a обнаружен лейцин в положении 309, но у IgG4b-вариантa в этом положении аминокислотный остаток вообще отсутствует.

Примечательной особенностью генетических маркеров иммуноглобулинов является существование так называемых не-маркеров. К не-маркерам относятся те антигенные детерминанты, которые встречаются по крайней мере у двух различных подклассов IgG, но ведут себя как аллельные варианты только в пределах одного из подклассов.

Источник: http://meduniver.com