Grundlæggende enhed af immunglobulin - tung kæde og lyskæde
Grundlæggende enhed af immunoglobulin - tung kæde og let kæde!
Immunoglobulin er et bilateralt symmetrisk molekyle bestående af fire polypeptidkæder (figur 9.2).
To polypeptidkæder kaldes tunge kæder, og de to andre kæder kaldes lette kæder.
Tung kæder og lyskæder:
De to større polypeptidkæder kaldes tunge (H) kæder, og de to mindre kæder kaldes lyse (L) kæder. De to tunge kæder i et immunoglobulinmolekyle er identiske. Tilsvarende er de to lette kæder i en immunoglobulin identiske. Disse fire polypeptidkæder holdes sammen af ikke-kovalente kræfter og kovalente interchain-disulfidbroer.
Fig. 9.2A og B: Fire kædebasisk struktur af immunoglobulin.
(A) Skematisk diagram af 4 kæde grundlæggende struktur, (B) Skematisk diagram af tunge kæder og lette kæder i immunoglobulin. Aminosyrerne foldes ind i domæner. Hvert domæne består af ca. 110 aminosyrer og en intrachain disulfidbinding
Hvert tungt og letkædet polypeptid foldes til globale områder, kaldet domæner. Hvert domæne kan have 100 til 110 aminosyrer og en enkelt intrachain disulfidbinding. Den tunge kæde har 4 eller 5 domæner, mens den lette kæde har 2 domæner.
Konstant og variabel region af immunoglobulin:
Mellem forskellige immunoglobulinmolekyler varierer aminosyresekvenserne i det N-terminale domæne meget, og det N-terminale domæne kaldes derfor variabel region, forkortet VH eller V L (VH - variabel region i tung kæde, VL-variabel region i let kæde). På den anden side er aminosyresekvenserne i de resterende domæner forholdsvis konstante og kaldes derfor konstant region, forkortet CH eller CI (CH - konstant region med tung kæde; CL-konstant region med let kæde).
Den lette kæde af et immunoglobulin har en konstant og en variabel region. Den tunge kæde har en variabel region (VH) og 3 eller 4 konstante regioner ( CH1, C2H, C3H4 ) begyndende med domænet ved siden af VH.
Immunoglobulinet har en 'Y' -formet samlet konfiguration, når den ses skematisk. De tunge og lette kæder er justeret parallelt. Et V H- domæne ligger direkte ved siden af et V L- domæne, og dette par (V H og V L ) danner sammen et enkelt antigenbindingssted. Det andet VH- og Vl-domænepar danner et andet antigenbindingssted.
Således har et immunoglobulin to antigenbindingssteder. Derfor antages immunoglobulin at være divalent med hensyn til antigenbinding. Desuden er de to antigenbindingssteder i en immunoglobulin identiske med hensyn til deres antigen-specificitet, dvs. begge antigenbindingssteder af et immunoglobulinmolekyle binder til tilsvarende antigener.
Antigenbindingsstedet for immunoglobulin er i det variable område. Binding af immunoglobulinet med antigenet er den primære begivenhed, som vil føre til den ultimative eliminering af antigenet.
Immunoglobulin kombinerer kun med antigenet, der udløser dets produktion og ikke kombineres med andre antigener. Dette betegnes som antigen-specificitet af immunoglobulin. Antigenspecificiteten af et immunoglobulin bestemmes af kombinerede sekvenser af dets antigenbindingssteder i VH- og VL-domæner.
Variationerne af aminoadditionssekvenser i den variable region gør det muligt for værten at gøre forskellige immunglobuliner til at kombinere med forskellige antigener. Derfor kan værten beskytte sig mod forskellige antigener, der kommer ind i kroppen.
Hængsel Region:
Hængselregion er et kort segment beliggende mellem CH1 og CH2 domæner. Hængselregionen består hovedsageligt af cystein og prolin. Intertunge kæde disulfidbindinger dannes mellem cysteinresterne af de to tunge kæder. Denne region er mere modtagelig for enzymatisk angreb. Aminosyrekæden i hængselregionen har en løs sekundær struktur, som tillader de to arme (indeholdende antigenbindingsstederne) af immunoglobulinet at bevæge sig relativt frit i forhold til hinanden.
J Kæde:
Den fire-kæde basiske enhed af immunoglobulin kaldes en monomer. Hvis en immunoglobulin har mere end en basisenhed, kaldes den en polymer (figur 9.3) (dimer = to basale enheder, pentamer = fem basale enheder).
jeg. Overfladeimmunoglobulinerne på B-celle er altid monomere.
ii. De secernerede immunglobuliner i kropsvæsker tilhørende klasse IgG, IgD og IgE er også monomerer.
iii. IgM og IgA i legemsvæsker eksisterer generelt som polymerer af den grundlæggende fire-kædeenhed.
Det menes, at den yderligere polypeptidkæde kaldet J-kæde (MW 15.000) hjælper med polymerisering af IgA og IgM.
Hypervariabel region af immunoglobulin:
De N-terminale domæner af den immunoglobulin-tunge (VH) -kæde og den lette (V L ) -kæde hedder de variable regioner. Det variable regiondomæne består af ca. 110 aminosyresekvenser. Selvom det hedder en variabel region, er aminosyresekvenserne i hele domænet ikke variable. Den ekstreme variabilitet af sekvenser forekommer kun ved bestemte strækninger kaldet hypervariable regioner eller komplementaritetsbestemmende regioner (CDR'er). Hver variabel region har tre CDR'er (CDR1, CDR2 og CDR3), og CDR er ca. 9-12 aminosyrer lang. CDR'erne i hyper variable regioner adskilles af relativt invariant strækninger af sekvenser kaldet rammeområder (15-30 aminosyrer lange) (Figur 9.4).
Fig. 9.3A til C: Skematisk diagram af immunglobulinmonomer, dimer og pentamer.
(A) To identiske tunge kæder og to identiske lette kæder danner sammen den grundlæggende enhed af immunoglobulin, kendt som et monomer, (B) -immunoglobulinmolekyle bestående af to basisenheder (eller to monomerer) forbundet sammen ved J-kæde kaldes en dimer, og (C) immunoglobulinmolekyle bestående af fem basale enheder (eller fem monomerer) kaldes en pentamer
Antigenbinding involverer primært aminosyrerne i den hypervariable region. Derfor bestemmer sekvenserne i de hypervariable regioner primært antigenspecificiteten. Et enkelt antigenbindingssted dannes af oppositionen af seks hypervariable variable loops (dvs. tre fra VH - kæde og en anden tre fra Vl-kæde).
Fig. 9.4A og B: Skematisk diagram af hypervariabel region.
(A) Det N-terminale domæne i den tunge kæde og den lette kæde af immunoglobulin hedder variabel region. Hver variabel region med tung kæde og let kæde består af 110 aminosyrer. Hele aminosyresekvenserne i den variable region er ikke variable. Den ekstreme variabilitet af sekvenser forekommer kun ved bestemte korte strækninger af sekvenser kaldet hypervariable regioner eller komplementaritetsbestemmende regioner (CDR'er), (B) Der er tre CDR'er (CDR1, CDR2 og CDR3) i hver kæde. Hver CDR er ca. 9-12 aminosyre lang. CDR'erne adskilles fra hver af relativt invariante strækninger af sekvenser kaldet rammeområder. Hver rammegruppe består af ca. 15-30 aminosyrer.
Disulfidbroer:
Disulfidbroer i Ig-molekyler er nødvendige for at opretholde forbindelsen mellem fire polypepfidkæder.
jeg. H- og L-kæder i et Ig holdes sammen af interchain-disulfidbinding.
ii. Interchain disulfidbindinger holder de to H-kæder sammen i et immunoglobulin. Antallet af disulfidbindinger mellem de to H-kæder varierer i de forskellige immunoglobulinklasser (fx human IgGl har to broer og IgG3 har femten broer.)
iii. Der findes også en række disulfidbroer inden for hver kæde af immunoglobulinet. Disse disulfidbroer i kæden kaldes intrachain broer.
