Grundenhet Immunoglobulin - Tung kedja och Ljuskedja
Basic Immunoglobulin Unit - Tung kedja och lätt kedja!
Immunoglobulin är en bilateralt symmetrisk molekyl bestående av fyra polypeptidkedjor (Figur 9.2).
Två polypeptidkedjor kallas tunga kedjor och de andra två kedjorna kallas lätta kedjor.
Tunga kedjor och ljuskedjor:
De två större polypeptidkedjorna kallas tunga (H) -kedjor och de två mindre kedjorna kallas lätta (L) -kedjor. De två tunga kedjorna i en immunoglobulinmolekyl är identiska. På samma sätt är de två lätta kedjorna i ett immunoglobulin identiska. Dessa fyra polypeptidkedjor hålls samman av icke-kovalenta krafter och kovalenta interkaindisulfidbroar.
Fig 9.2A och B: Fyra kedjebaserade struktur av immunoglobulin.
(A) Schematiskt diagram över 4 kedjans grundläggande struktur, (B) Schematiskt diagram över tunga kedjor och lätta kedjor i immunoglobulin. Aminosyrorna vika in i domäner. Varje domän består av ca 110 aminosyror och en intrachain-disulfidbindning
Varje tung och lättkedjig polypeptider viks till globala områden, som kallas domäner. Varje domän kan ha 100 till 110 aminosyror och en enda intrachain disulfidbindning. Den tunga kedjan har 4 eller 5 domäner, medan den lätta kedjan har 2 domäner.
Konstant och variabel region av immunoglobulin:
Mellan olika immunoglobulinmolekyler varierar aminosyrasekvenserna i den N-terminala domänen mycket, och den N-terminala domänen kallas därför variabel region, förkortad VH eller VL (VH-variabel region i tung kedja, VL-variabel region i lätt kedja). Å andra sidan är aminosyrasekvensema i de återstående domänerna relativt konstanta och kallas följaktligen konstant region, förkortad CH eller CI (CH-konstant region med tung kedja, CL-konstant region med lätt kedja).
Lätt kedja av ett immunoglobulin har en konstant och en variabel region. Den tunga kedjan har en variabel region ( VH ) och 3 eller 4 konstanta regioner ( CH1, C2H, C3H4 ) som börjar med domänen bredvid VH .
Immunoglobulinet har en "Y" -formad övergripande konfiguration när den ses schematiskt. De tunga och lätta kedjorna är inriktade parallellt. En V H- domän ligger direkt bredvid en V L- domän och detta par (V H och V L ) bildar tillsammans en enda antigenbindningsplats. Det andra VH- och Vl- domänparet bildar en annan antigenbindningsplats.
Således har ett immunoglobulin två antigenbindande ställen. Därför sägs immunoglobulin vara divalent med avseende på antigenbindning. Vidare är de två antigenbindningsställena i ett immunoglobulin identiska med avseende på deras antigen-specificitet, dvs båda antigenbindningsställena i en immunoglobulinmolekyl binder till liknande antigener.
Antigenbindningsstället för immunoglobulin är i den variabla regionen. Bindning av immunoglobulinet med antigenet är den primära händelsen, vilket leder till den ultimata elimineringen av antigenet.
Immunoglobulin kombinerar endast med antigenet som utlöste sin produktion och kombinerar inte med andra antigener. Detta hänvisas till immunoglobulins antigenspecificitet. Antigenspecificiteten hos ett immunoglobulin bestäms av kombinerade sekvenser av dess antigenbindande ställen i VH- och Vl- domäner.
Variationerna av aminoadditionssekvenser i den variabla regionen gör det möjligt för värden att göra olika immunglobuliner att kombinera med olika antigener. Därför kan värden skydda sig mot olika antigener som kommer in i kroppen.
Gångjärnsområde:
Hingeområdet är ett kort segment beläget mellan CHl och CH2- domäner. Hingeområdet består huvudsakligen av cystein och prolin. Inter-tunga kededisulfidbindningar bildas mellan cysteinresterna av de två tunga kedjorna. Denna region är mer mottaglig för enzymatisk attack. Aminosyrakedjan i gångjärnsregionen har en lös sekundär struktur, som medger att de två armarna (innehållande antigenbindningsställena) hos immunoglobulinet rör sig relativt fritt i förhållande till varandra.
J Kedja:
Den fyrkedjiga basenheten av immunoglobulin kallas en monomer. Om ett immunoglobulin har mer än en basenhet kallas den en polymer (figur 9.3) (dimer = två basenheter, pentamer = fem basenheter).
jag. Ytimmunoglobulinerna på B-celler är alltid monomera i naturen.
ii. De utsöndrade immunoglobulinerna i kroppsvätskor som tillhör klass IgG, IgD och IgE är också monomerer.
III. IgM och IgA i kroppsvätskor existerar vanligtvis som polymerer av den grundläggande fyrkedjiga enheten.
Det antas att den extra polypeptidkedjan, kallad J-kedjan (MW 15 000), hjälper till vid polymerisation av IgA och IgM.
Hypervariabel region av immunoglobulin:
De N-terminala domänerna i den tunga ( VH ) kedjan och den lätta (V L ) kedjan av immunoglobulin kallas de variabla regionerna. Domänen för variabel region består av cirka 110 aminosyrasekvenser. Även om det kallas en variabel region är aminosyrasekvenserna i hela domänen inte variabla. Den extrema variationen av sekvenser sker endast vid vissa sträckningar som kallas hypervariabla regioner eller komplementaritetsbestämande regioner (CDR). Varje variabel region har tre CDR (CDR1, CDR2 och CDR3) och CDR är ca 9-12 aminosyror lång. CDR: erna i hypervariabla regioner separeras av relativt invarianta sträckor av sekvenser som kallas ramregioner (15-30 aminosyror långa) (Figur 9.4).
Fig 9.3A till C: Schematiskt diagram över immunoglobulinmonomer, dimer och pentamer.
(A) Två identiska tunga kedjor och två identiska lätta kedjor bildar tillsammans den grundläggande enheten av immunoglobulin, känd som en monomer, (B) immunoglobulinmolekyl bestående av två basiska enheter (eller två monomerer) som är förbundna genom J-kedjan kallas en dimer, och (C) immunoglobulinmolekyl bestående av fem basiska enheter (eller fem monomerer) kallas en pentamer
Antigenbindning innefattar primärt aminosyrorna i den hypervariabla regionen. Därför bestämmer sekvenserna i de hypervariabla regionerna primärt antigen-specificiteten. Ett enda antigenbindningsställe bildas av oppositionen av sex hypervariabla variabla öglor (dvs tre från VH- kedjan och ytterligare tre från Vl- kedjan).
Fig 9.4A och B: Schematiskt diagram över hypervariabel region.
(A) Den N-terminala domänen av tung kedja och lätt kedja av immunoglobulin kallas variabel region. Varje variabel region med tung kedja och lätt kedja består av 110 aminosyror. Hela aminosyrasekvenserna i den variabla regionen är inte variabla. Den extrema variationen av sekvenser sker endast vid vissa korta sträckor av sekvenser som kallas hypervariabla regioner eller komplementaritetsbestämande regioner (CDR), (B) Det finns tre CDR (CDR1, CDR2 och CDR3) i varje kedja. Varje CDR är ca 9-12 aminosyra lång. CDR: erna separeras från var och en av relativt invarianta sträckor av sekvenser som kallas ramområden. Varje ramområde består av cirka 15-30 aminosyror.
Disulfidbroar:
Disulfidbroar i Ig-molekyler erfordras för att upprätthålla föreningen av fyra polypepfidkedjor.
jag. H- och L-kedjor i ett Ig hålls samman av interkaindisulfidbindning.
ii. Interkaindisulfidbindningar håller de två H-kedjorna ihop i ett immunoglobulin. Antalet disulfidbindningar mellan de två H-kedjorna varierar i de olika immunoglobulinklasserna (t ex human IgGl har två broar och IgG3 har femton broar.)
III. Också finns ett antal disulfidbroar inom varje kedja av immunoglobulinet. Dessa disulfidbroar i kedjan kallas intrachainbroar.
