Grunnleggende enhet av immunoglobulin - tung kjede og lettkjede

Grunnleggende enhet av immunglobulin - Tung kjede og lettkjede!

Immunoglobulin er et bilateralt symmetrisk molekyl bestående av fire polypeptidkjeder (figur 9.2).

To polypeptidkjeder kalles tunge kjeder, og de andre to kjedene kalles lette kjeder.

Tunge kjeder og lyskæder:

De to større polypeptidkjedene kalles tunge (H) kjeder, og de to mindre kjedene kalles lyse (L) kjeder. De to tunge kjedene i et immunoglobulinmolekyl er identiske. På samme måte er de to lette kjedene i et immunoglobulin identiske. Disse fire polypeptidkjedene holdes sammen av ikke-kovalente krefter og kovalente interchain-disulfidbroer.

Fig. 9.2A og B: Fire kjede grunnleggende struktur av immunoglobulin.

(A) Skjematisk diagram av 4 kjede grunnleggende struktur, (B) Skjematisk diagram av tunge kjeder og lette kjeder i immunoglobulin. Aminosyrene brettes i domener. Hvert domen består av ca 110 aminosyrer og en intrachain disulfidbinding

Hver tung og lettkjedet polypeptid brettes i kuleområder, kalt domener. Hvert domen kan ha 100 til 110 aminosyrer og en enkelt intrachain disulfidbinding. Den tunge kjeden har 4 eller 5 domener, mens den lette kjeden har 2 domener.

Konstant og variabelt immunoglobulinområde:

Mellom forskjellige immunoglobulinmolekyler varierer aminosyresekvensene i det N-terminale domene mye, og det N-terminale domen kalles derfor variabel region, forkortet VH eller V _L (VH-variabel region i tungkjede, VL-variabel region i lett kjede). På den annen side er aminosyresekvensene i de gjenværende domener relativt konstant og dermed kalt konstant region, forkortet _CH eller CI ( _CH- konstant region av tungkjede, CL-konstant region av lettkjede).

Lett kjede av et immunoglobulin har en konstant og en variabel region. Den tunge kjeden har en variabel region (VH) og 3 eller 4 konstante regioner (C _H1, C _H2, C _H3, C _H4 ) som begynner med domenet ved siden av VH.

Immunoglobulinet har en "Y" -formet generell konfigurasjon når den vises skjematisk. De tunge og lette kjedene er justert parallelt. Ett V _H- domene ligger rett ved siden av et V _L- domene, og dette paret (V _H og V _L ) danner sammen et enkelt antigenbindingssted. Det andre VH- og VL-domeneparet danner et annet antigenbindingssted.

Således har en immunoglobulin to antigenbindingssteder. Derfor er immunglobulin sies å være divalent med hensyn til antigenbinding. Videre er de to antigenbindingssteder i et immunoglobulin identiske med hensyn til deres antigen-spesifisitet, dvs. begge antigenbindingssteder i et immunoglobulinmolekyl binder til lignende antigener.

Antigensbindingsstedet for immunglobulin er i variabelområdet. Binding av immunoglobulinet med antigenet er den primære hendelsen, som vil føre til den ultimate eliminering av antigenet.

Immunoglobulin kombinerer bare med antigenet som utløser sin produksjon og kombinerer ikke med andre antigener. Dette refereres til som antigen-spesifisitet av immunoglobulin. Antigenspesifikiteten til et immunoglobulin bestemmes av kombinerte sekvenser av dets antigenbindingssteder i VH- og Vl-domener.

Variasjonene av amino add-sekvenser i den variable region gjør det mulig for verten å lage forskjellige immunoglobuliner for å kombinere med forskjellige antigener. Dermed kan verten beskytte seg mot ulike antigener som kommer inn i kroppen.

Hengsel Region:

Hengselregion er et kort segment som ligger mellom _CH 1 og C _H 2 domener. Hengselregionen består hovedsakelig av cystein og prolin. Inter-tungkjede disulfidbindinger dannes mellom cysteinresidensene i de to tunge kjedene. Denne regionen er mer utsatt for enzymatisk angrep. Aminosyrekjeden i hengselområdet har en løs sekundær struktur som tillater at de to armene (inneholdende antigenbindingssteder) i immunoglobulinet beveger seg relativt fritt i forhold til hverandre.

J Kjede:

Den firekjede basale enheten av immunoglobulin kalles en monomer. Hvis en immunoglobulin har mer enn en grunnenhet, kalles den en polymer (figur 9.3) (dimer = to grunnleggende enheter, pentamer = fem basisenheter).

Jeg. Overflateimmunglobuliner på B-celle er alltid monomere i naturen.

ii. De utsöndrede immunoglobuliner i kroppsvæsker tilhørende klasse IgG, IgD og IgE er også monomerer.

iii. IgM og IgA i kroppsvæsker eksisterer generelt som polymerer av den grunnleggende firekjedeenheten.

Det antas at den ekstra polypeptidkjede kalt J-kjede (MW 15 000) hjelper i polymerisering av IgA og IgM.

Hypervariabel region av immunoglobulin:

De N-terminale domenene i den tunge (VH) -kjeden og den lette (V _L ) -kjeden av immunglobulin kalles de variable regioner. Det variable regiondomenet består av ca. 110 aminosyresekvenser. Selv om det kalles en variabel region, er aminosyresekvensene i hele domenet ikke variable. Den ekstreme variasjonen av sekvenser skjer bare ved bestemte strekker kalt hypervariable regioner eller komplementaritetsbestemmende regioner (CDR). Hver variabel region har tre CDR (CDR1, CDR2 og CDR3) og CDR er ca. 9-12 aminosyrer lang. CDRene i hyper variable regioner skilles av relativt uavhengige strekker av sekvenser kalt rammeområder (15-30 aminosyrer lang) (figur 9.4).

Fig. 9.3A til C: Skjematisk diagram av immunglobulinmonomer, dimer og pentamer.

(A) To identiske tunge kjeder og to identiske lette kjeder danner sammen den grunnleggende enheten av immunoglobulin, kjent som et monomer, (B) immunoglobulinmolekyl bestående av to grunnleggende enheter (eller to monomerer) forbundet sammen ved J-kjede kalles en dimer, og (C) immunoglobulinmolekyl bestående av fem basisenheter (eller fem monomerer) kalles en pentamer

Antigenbinding involverer primært aminosyrene i den hypervariable regionen. Derfor bestemmer sekvensene i de hypervariable regionene primært antigen-spesifisiteten. Et enkelt antigenbindingssted dannes av opposisjonen av seks hypervariable variable loops (dvs. tre fra VH-kjede og en annen tre fra V _L- kjede).

Fig. 9.4A og B: Skjematisk diagram over hypervariabel region.

(A) Det N-terminale domenet til tungkjede og lettkjede av immunoglobulin kalles variabel region. Hver variabel region med tungkjede og lettkjede består av 110 aminosyrer. Hele aminosyresekvensene i den variable region er ikke variable. Den ekstreme variabiliteten av sekvenser skjer bare ved bestemte korte strekker av sekvenser kalt hypervariable regioner eller komplementaritetsbestemmende regioner (CDRs), (B) Det finnes tre CDRs (CDR1, CDR2 og CDR3) i hver kjede. Hver CDR er omtrent 9-12 aminosyre lang. CDRene er separert fra hver av relativt uendelige strekker av sekvenser kalt rammeområder. Hver rammeområde består av ca. 15-30 aminosyrer.

Disulfidbroer:

Disulfidbroer i Ig-molekyler kreves for å opprettholde sammensetningen av fire polypeptidkjeder.

Jeg. H og L-kjeder i et Ig holdes sammen av interchain-disulfidbinding.

ii. Interchain-disulfidbindinger holder de to H-kjedene sammen i et immunoglobulin. Antallet disulfidbindinger mellom de to H-kjedene varierer i de forskjellige immunoglobulinklasser, (f.eks. Human IgGl har to broer og IgG3 har femten broer.)

iii. Også finnes en rekke disulfidbroer i hver kjede av immunoglobulinet. Disse disulfidbroene i kjeden kalles intrachain broer.