33.17. Молекулы антител возникли в результате дупликации и последующей дивергенции генов
Структурная гомология доменов иммуноглобулинов указывает на характер их происхождения в эволюции. Выше уже рассматривался вопрос о том, что сходство последовательностей аминокислот в молекулах химотрипсина, трипсина, эластазы и тромбина свидетельствует о происхождении этих ферментов от общего предшественника (разд. 8.11). Аналогичным образом внутренняя гомология в молекуле иммуноглобулина свидетельствует о появлении антител в процессе дупликации генов и их последующей дивергенции (видоизменения). Ген-предшественник кодировал, вероятно, примитивную молекулу антитела, состоящую примерно из 108 аминокислотных остатков. Далее, по всей вероятности, происходила дупликация гена-предшественника; в результате дивергенции образовавшихся новых генов возникли разные типы вариабельных и константных областей. Аллен Эдмундсон (Allen Edmundson) высказал предположение, что димер L-цепи выполнял функцию примитивного антитела (рис. 33.22).
Рис. 33.21. Способ связывания фосфорил-холина (показан синим цветом) с антителом в участке, связывающем антиген. [Padlan E.A., Davies D. R., Rudikoff S., Potter M., Immunochemistry, 13, 945 (1976).]
Рис. 33.22. Вероятные этапы эволюции примитивных антител. Ген, кодирующий одну полипептидную цепь (А) из 108 аминокислотных остатков, удваивается и дает два идентичных домена (Б), соединенных короткой линейной полипептидной цепью. В результате дивергентной эволюции образовавшихся при удвоении генов аминокислотный состав двух доменов становится различным и возникают (В) вариабельная (V) и константная (С) области, перевернутые одна по отношению к другой. При соединении этих молекул формируется (Г) примитивный F-фрагмент, обладающий участком связывания антигена. (Capra J. D., Edmundson А. В., The antibody combining site, Scientific American, Inc., 1976.)
