Главная

Дисульфидные связи

Различия в положении дисульфидных связей между классами тяжелых цепей заключаются в неодинаковой локализации мостика между тяжелыми и легкими цепями, наличии и расположении добавочных внутрицепьевых и внутрисубъединичных мостиков, а также в числе и локализации связей между тяжелыми цепями в шарнирной области. На рисунке дана схема всех этих связей.

Показаны расположение дисульфидных связей и локализация углеводов для каждой молекулы. Схемы IgM, IgG и IgA взяты из работы Патнема.

Следует, однако, заметить, что локализация некоторых из них точно еще не доказана.

Способность дисульфидных связей к восстановлению также неодинакова. Она зависит от конформации восстанавливаемой молекулы и доступности дисульфидных связей для восстановления. Легче всего, как правило, разрываются связи между субъединицами (мономерами). Для этого можно использовать слабые восстановители, например цистеин или 2-меркаптоэтанол амин, хотя могут применяться также и низкие концентрации 2-меркаптоэтанола или дитиотреи- тола. Для разрыва межцепьевых связей необходимо брать более сильные восстановители, такие, как 2-меркаптоэтанол или дитиотреитол. Труднее всего расщепляются внутрицепьевые связи; для этого требуется сильный восстановитель в присутствии высоких концентраций денатурирующих веществ (например, в 5 М растворе гуанидина или мочевины).

Различия между дисульфидными связями заключаются также в степени их вариабельности. Внутрицепьевые связи, формирующие структуру доменов, эволюционно консервативны; они имеются в доменах всех классов иммуноглобулинов. Следующий малоизменчивый тип связи — это мостик, соединяющий тяжелые и легкие цепи в сегменте между VH и Сн 1. Только γ1-цепи и α2А2т (1)-цепи ее не имеют. У α2-цепи с аллотипом A2m (1) связь Н—L совсем отсутствует, а вместо этого легкие цепи связаны не с тяжелыми цепями, а друг с другом. У IgG1 легкая цепь присоединена к остатку 220 γ1-цепей между С_H1 и С_H2. Как уже говорилось, согласно трехмерным моделям IgC1, остаток 220 находится в достаточной близости к остатку, участвующему в белках других классов и подклассов в образовании цисульфидной связи, что позволяет ему также образовывать дисульфидный мостик с легкой цепью, не нарушая укладку полипептидной цепи.

Связи между тяжелыми цепями варьируют в большей степени. Всего может быть от одной до пятнадцати дисульфидных связей между двумя тяжелыми цепями у одной молекулы иммуноглобулина. Молекулы IgE несколько необычны в этом отношении, поскольку у них две дисульфидные связи разделены Сε2-доменом.

Дисульфидные связи между субъединицами и J-цепью имеются лишь у полимерных иммуноглобулинов (IgA и IgM). Очень важную роль для процесса сборки мономеров в полимерные молекулы играет остаток Cys-575.

Наконец, следует упомянуть о некоторых необычных дисульфидных связях: одной в IgE и двух в IgA. Положение добавочных внутрицепьевых дисульфидных связей в IgA гомологично остаткам IgG1, которые закрыты углеводным компонентом лишь у γ1-цепей, но не у α-цепей. Эти добавочные дисульфидные связи на поверхности молекулы могут образовывать очень напряженную конформацию, которая обусловливает функциональные различия между гамма- и альфа-цепями, например различия в способности связывать комплемент.