Рецепторы лимфоцитов
Распознавание чужеродных агентов компонентами врожденных механизмов резистентности происходит за счет рецепторов шаблонного распознавания, которые специфичны к наиболее типичным микробным структурам, а также рецепторов к опсонинам — молекулам, «приспосабливающими относительно бедный репертуар рецепторов врожденной резистентности к антигенному разнообразию возбудителей. В связи с существенным ограничением рецепторного ресурса врожденные механизмы резистентности однотипно реагируют на разные патогены даже если последние существенно отличаются между собой. Так, например, защитные механизмы против Е. coli и S. typhi, несмотря на существенные различия между этими микроорганизмами, в целом подобны. Наиболее адекватная защита возможна только после распознавания всех антигенных детерминант, которые содержит возбудитель, что позволяет определить оптимальную силу и направленность иммунного ответа относительно данною патогена. Такое высокоспецифическое распознавание осуществляют рецепторы лимфоцитов.
Процесс формирования рецепторов антигенного распознавания лимфоцитов является проявлением комбинационной изменчивости. При этом нуклеотидные последовательности не формируются de novo, а происходит перегруппировка уже имеющихся фрагментов ДНК. Это явление получило название рекомбинации генетического материала, или реаранжировки генов. Правда, к комбинационным механизмам приобщаются процессы, подобные мутационным изменениям. Речь идет о случайных терминальных последовательностях, которые образуют два Р-фрагмента, и встроенных нуклеотидах, формирующих N-участок. Поэтому новообразованный V-ген не является простой суммой составляющих сегментов.
К собственно механизмам комбинаторики относятся:
- Случайный выбор одной гомологической хромосомы из пары для рекомбинации сегментов V-гена.
- Случайный выбор одного сегмента из каждой группы (V, D, J).
- Случайный выбор рамки считывания участка D-сегментов; установлена возможность по крайней мере трех рамок считывания такого участка, причем в каждом случае полностью изменяется содержание всех сегментов группы (особенность триплетного кода).
- Случайное объединение субъединиц антигенраспознающего рецептора (тяжелой 31 легкой цепей В-лимфоцитов или α- и β-цепей Т-клеток), для любого из которых выполняются первые три механизма комбинаторики.
Следует отметить, что в организме существует много В-лимфоцитов с идентичными тяжелыми целями и Т-клеток с одинаковыми β-цепями. Они являются результатом пролиферации незрелых лимфоцитов с удачными «пробными» рецепторами антигенного распознавания. Тем не менее в иммунной системе каждый лимфоцит обеспечен уникальным антигенраспознающим рецептором, поскольку для его образования нужен другой компонент (соответственно — легкая цепь и α-цепь), который также сформирован случайно. Объединение двух частей рецептора создает комплекс уникальной специфичности.
За счет таких процессов организм приобретает возможность продуцировать огромное количество рецепторов антигенного распознавания, а значит — способен распознать практически любой существующий в природе антиген. Поскольку антигенсвязывающие сайты сгенерированы наугад, они не предназначены для распознавания какого-либо конкретного возбудителя. Более того, большинство из сформированных рецепторов организм никогда не использует, поскольку на протяжении существования к нему не поступают соответствующие по структуре антигены. Тем не менее большое разнообразие антигенраспознающих рецепторов обеспечивает готовность макроорганизма практически к любой антигенной агрессии, что, без сомнения, существенно повышает его шансы на выживание, поскольку поступление патогенов также является до определенной степени случайным явлением.
Рецепторы антигенного распознавания лимфоцитов состоят из двух главных частей — константной (неизменной) и вариабельной, которая является специфической к определенному антигену. Последняя уникальна у каждой клетки. Рекомбинацию претерпевают именно те гены, которые кодируют вариабельные участки рецепторов. Последние формируют антиген связывающие сайты, взаимодействующие непосредственно с эпитопами патогена.
см. Гуморальный иммунитет#Рецепторы В-лимфоцитов
Строение антител
Каркасная зона антител
Несмотря на то, что антитела различаются между собой именно по структуре вариабельного фрагмента, большая часть этого участка идентична у всех иммуноглобулинов. Речь идет о каркасной зоне. Дело в том, что все сегменты V-гена, которые входят в состав одной группы (V, D или J), содержат одинаковые последовательности нуклеотидов, которые и определяют их групповую принадлежность. При трансляции стабильных групповых последовательностей V-гена и формируется каркасная зона вариабельного участка иммуноглобулина. Материал с сайта http://wiki-med.com
Гипервариабельные участки антител
Вместе с тем каждый сегмент группы содержит специфические последовательности нуклеотидов, которые определяют его уникальность. Такие последовательности и обеспечивают формирование изменчивых участков. Поскольку весь фрагмент называется вариабельным, эти участки получили название гипервариабельных (CDR). Всего их 3 — столько же, сколько и составляющих компонентов V-гена. Поэтому каркас делится гипервариабельными участками на 4 фрагмента. Каркасная зона и гипервариабельные образования имеют разное биологическое значение. Именно каркасная часть обеспечивает формирование гидрофильного канала, который находится между вариабельными участками тяжелой и легкой цепей антитела. Образованный канал работает относительно антигенных детерминант патогена подобно капкану и является одинаковым у всех иммуноглобулинов, то есть все антитела имеют общий принцип взаимодействия с патогеном. В этом и состоит биологическое значение каркасных зон. Специфичность связывания антитела (тип распознаваемого антигена) определяется гипервариабельными участками. Поскольку они сформированы случайным образом, каждая В-клетка обеспечена антигенраcпознающим рецептором уникальной специфичности.
Рецепторы Т-лимфоцитов
см. Клеточный иммунитет#Рецепторы Т-лимфоцитов
что такое шаблонное распознавание антигенов
вариабельный рецептор лимфоцитов
рецепторы т-лимфоцитов:
основные рецепторы т-лимфоцитов:
реаранжировка генов