33.3. Участки антител, связывающие антиген, подобны активным центрам ферментов

Участки связывания антигена в молекулах антител во многих отношениях сходны с активными центрами ферментов.

1. Константы связывания для гаптенов были определены методами равновесного диализа и спектроскопии. Например, присоединение окрашенного гаптена типа динитрофенильного производного тушит флуоресценцию остатков триптофана в белке-антителе. Степень тушения служит мерой насыщения участков связывания в молекуле белка. Для большинства гаптенов константы связывания лежат в пределах от 104 до Следовательно, стандартная свободная энергия связывания составляет от —6 до — 15 ккал/моль, т. е. лежит в границах, характерных для фермент-субстратных и фермент-коферментных комплексов. Кроме того, комплексы гаптен-антитело образуются под действием тех же сил, что и фермент-субстратные комплексы. Сочетание слабых нековалентных связей типа электростатических, водородных и вандерваальсовых обеспечивает прочное и специфическое связывание.

2. Проверяли способность антител к декстрану (полисахариду, состоящему из остатков глюкозы) связывать олигомеры.

Обнаружили, что полное связывающее сродство проявляется в отношении олигомера, состоящего из шести остатков глюкозы. Здесь напрашивается сравнение с лизоцимом, у которого в щели активного центра размещается тоже шесть углеводных остатков. Из этого сопоставления следует, что длина связывающего участка в молекулах антител против декстрана составляет 25 А.

3. На основе спектроскопических свойств ряда гаптенов можно получить информацию о степени полярности участков связывания в молекулах антител. Так, некоторые нафталины, находясь в высокополярном окружении (например, в воде), дают слабую желтую флуоресценцию, а в выраженно неполярном окружении (например, в гексане)- интенсивно голубую. Если такой нафталиновый гаптен присоединяется к специфическому антителу, то появляется интенсивно голубая флуоресценция, что указывает на изгнание воды из участка связывания. Как правило, участки связывания представляют собой неполярные ниши в молекуле антитела; это увеличивает прочность связывания антигена по причинам, которые уже обсуждались применительно к фермент-субстратному взаимодействию (разд. 6.8).

4. Гаптен довольно точно соответствует связывающему участку по структуре. Специфичность связывания, безусловно, очень высока, но не абсолютна. Гаптен прочно удерживается в участке связывания, имея, таким образом, малую свободу вращения. Константа скорости связывания для многих гаптенов составляет около Столь высокая константа свидетельствует о том, что скорость процесса контролируется скоростью диффузии. Связывание гаптена не сопровождается, по-видимому, существенными структурными перестройками.