33.14. Молекулы антител уложены с образованием компактных доменов, имеющих гомологичные последовательности

Последовательность аминокислот в молекуле иммуноглобулина полностью раскрыл в 1968 г. Джералд Эделман (Gerald Edelman). Самая интересная особенность этой последовательности состоит в периодичности расположения внутрицепочечных дисульфидных связей и в легких, и в тяжелых цепях (рис. 33.15). Кроме того, имеется сходство в последовательности аминокислот разных частей молекулы иммуноглобулина. Так, вариабельная область легкой цепи (VL) гомологична вариабельной области тяжелой цепи (VH); константная область тяжелой цепи (С состоит из трех равных частей обладающих сходными последовательностями; наконец, константная область легкой цепи (С гомологична трем доменам константной области тяжелой цепи.

Эта очевидная гомология последовательностей аминокислот свидетельствует о том, что молекулы иммуноглобулинов свернуты с образованием компактных доменов, каждый из которых содержит область, гомологичную по крайней мере одному активному участку, выполняющему определенную функцию, свойственную молекуле иммуноглобулина в целом (рис. 33.16). Представляется вероятным, что домены сходны по четвертичной структуре, поскольку сходны их последовательности аминокислот. Данные рентгеноструктурного анализа подтвердили гипотезу доменов. Роберто Поляк (Roberto Poljak) раскрыл пространственную структуру при разрешении 2,0 А фрагмента Fab (практически идентичного фрагменту Fab) человеческого иммуноглобулина. Фрагмент Fab состоит из четырех расположенных в виде тетраэдра глобулярных субъединиц - и поразительно сходных по пространственной структуре (рис. 33.17). Общая структурная особенность четырех доменов состоит в наличии двух широких антипараллельных в-складок (рис. 33.18). Между ними располагаются плотно упакованные боковые цепи многих гидрофобных остатков. Указанный повторяющийся элемент структуры назван иммуноглобулиновой складкой.

Трехмерную структуру интактного иммуноглобулина G раскрыл Дэвид Дэвис (David Davies). Анализ карты электронной плотности с разрешением 6 А показал, что молекула IgG имеет Т-образную форму (рис. 33.19). Домены в фрагменте Fc, также как и в фрагменте Fab, имеют характерную иммуноглобулиновую складку. Углеводный компонент, ковалентно связанный с

Рис. 33.16. Схема, иллюстрирующая гипотезу доменов.

остатком аспарагина в С-домене, расположен между доменами С и (рис. 33.19) и составляет значительную часть области контакта между единицами Fab и Fc.

Рис. 33.17. Структура F-фрагмента; показаны только -углеродные атомы. L-цепи изображены синим цветом, Н-цепи - красным. [Poljak R. L., Amzel L. M, Avey Н. P., Chen B.L., Phizacker-ley R. P., Saul F., Proc. Nat. Acad. Sci., 70, 3306 (1973).]

Сравнение взаимной ориентации прилегающих друг к другу доменов в разных иммуноглобулинах и их фрагментах показало, что полипептидные цепи между доменами обладают значительной гибкостью.