Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Из изложенного следует, что у высших позвоночных существуют два принципиально различных типа специфического иммунного распознавания антигенов. Первый тип характерен для антител и рецепторов В-клеток, второй - для рецепторов Т-клеток.

 

 

Распознавание антигена антителами и рецепторами В-клеток. Антитела и рецепторы В-клеток не требуют дополнительных структур для взаимодействия с антигеном. При этом они могут распознавать антигены как растворимые, так и корпускулярные, нативные и денатурированные, свободные и ассоциированные с мембраной клетки или фиксированные на искусственном инертном носителе (пластика, нейлоновой вате и т.п.). Антитела и рецепторы В-клеток потенциально способны взаимодействовать с антигенами любой химической природы. Например, описано моноклональные антитела, которые способны селективное распознавать катионы тяжелых металлов.

 

Участки молекулы антигена, которым: пецифично связываются рецепторы В-клеток и соответствующие антитела, называют дншшшниш детерминантами или В-эпитопами В-эпитопы состоят примерно из 5-15 аминокислотных остатков, как правило, экспонированные на поверхности молекулы антигена. В-эпитопы белковых антигенов могут быть линейными и конформационными (пространственными, разрывными). Конформационные эпитопы, в отличие от линейных, образованные остатками аминокислот, размещенные не в одной, а в разных частях аминокислотной последовательности белка, но пространственно приближены друг к другу.

 

Распознавание антигена рецепторами Т-клеток. Рецепторы Т-клеток могут распознавать только белковые антигены, причем ТКР взаимодействует с короткими пептидами, содержащихся в определенных участках полипептидной цепи антигена. Пептиды, которые распознаются рецепторами Т-клеток, называют Т-эпитопами Т-эпитопы являются последовательными (секвенциального) и не зависят от пространственной конфигурации нативного белка. Они образуются вследствие процессинга выходного полипептидной антигена и связывания его фрагментов с соответствующими молекулами МНС.

 

Антигены, в распознавании которых участвуют Т-клетки, называют Т-зависимыми антигенами. Только такие антигены является иммуногенными, т.е. способными формировать полноценную специфический иммунный ответ и иммунную память. Т-зависимые антигены могут взаимодействовать как с рецепторами В-клеток, распознающих поверхностные эпитопы, так и с рецепторами Т-клеток, распознающих пептидные фрагменты, локализованные внутри молекулы антигена. Представление Т-зависимых антигенов на поверхности В-клеток дает возможность Т-хелперам индуцировать дифференцировку В-клеток в антитилопродуценты. Поскольку Т-эпитопы содержатся только в структуре белковых антигенов, то необходимым условием иммуногенности антигена является наличие в его структуре полипептидной цепи. Итак, среди природных биополимеров иммуногенными могут быть белки, гликопротеины, нуклеопротеиды и липопротеины. Этот феномен был известен иммунологам уже давно и широко использовался на практике. Так, классическим методом для получения иммунного ответа к любому неимуногенного антигена (гаптена) является конъюгация этого антигена с иммуногенными белком-носителем.

 

Количество Т-эпитопов в молекуле белка меньше, чем количество В-эпитопов. Во-первых, это связано с тем, что репертуар рецепторов Т-клеток более ограничен, чем репертуар рецепторов В-клеток. Во-вторых, не все пептидные фрагменты антигена могут быть представлены с молекулами МНС на поверхности клетки.

 

В отличие от В-клеточных рецепторов ТКР могут распознавать только антигены, представленные на поверхности живых клеток, способных к предварительного расщепления антигена. Именно поэтому методы, которые были успешно использованы для демонстрации связывания В-рецепторов с антигеном (метод адсорбции растворимых радиоактивно меченых антигенов на поверхности лимфоцитов и метод адсорбции лимфоцитов на нейлоновой вате или латексных шарах с сорбированных антигеном), оказались непригодными для идентификации рецепторов Т- лимфоцитов. Связывание Т-клеток с антигеном впервые было продемонстрировано при использовании метода адсорбции иммунных лимфоцитов на монослое клеток-мишеней. Принцип метода заключается в том, что лимфоциты, взятые от иммунизированных определенным антигеном животных, добавляют к обработанного этим самым антигеном монослоя макрофагов. Лимфоциты, связались с антигеном, снимают с монослоя, изменяя рН или обрабатывая его раствором трипсина. Специфичность связывания рецепторов с антигеном определяют, исследуя функциональную активность снятых с монослоя клеток, например килинговий эффект или продуцирования интерлейкинов. Оказалось, что связывание Т-лимфоцитов с антигеном на монослое клеток не блокируется ни антителами к антигену, ни самим антигеном, но блокируется антителами к антигенам системы МЧС.

 

Так установлена уникальная особенность Т-рецепторов, которая заключается в том, что объектом их распознавания является не сам изъят в результате процессинга антигенный пептид, а его комплекс с аутологичной молекулами МНС. Рецептор Т-клеток распознает как процесований антиген, так и проксимальные (N-концевые) домены белков гистосовместимости, что его связывают. Поэтому распознавание по такому механизму называют двойным распознаванием.

 

Как уже отмечалось в предыдущих разделах, рецептор Т-хелперы распознают пептиды в составе комплексов с МНС II, а рецептор Т-киллеров - в составе комплексов с МЧС I. Таким образом, Т-эпитоп, который распознается Т-хелперов, и Т-эпитоп, распознаваемого Т-киллером, как правило, не совпадают по аминокислотной последовательностью. Пептиды, которые связываются с молекулами МНС различных классов, имеют разные размеры и состоят из 12 - 25 аминокислотных остатков для МНС II и с 8 - 10 остатков для МЧС И. Кроме того, МЧС и представляются, как правило, пептиды эндогенных, а с МНС II - пептиды экзогенных антигенов (см. разд. 6).

 

Итак, ТКР распознает антигенные пептиды белковых антигенов эндо-или экзогенного происхождения и антигены гистосовместимости, которые являются продуктами генов собственных клеток организма. Необходимость ассоциации антигенных пептидов на АПК с молекулами МНС собственного или генетически идентичного организма называют МЧС-рестрикииею (ограничением по МЧС). Этот феномен впервые обнаружили Р. Цинкернагель и П. Догерти (1974-1976 pp.) При изучении цитотоксического действия Т-лимфоцитов животных, зараженных вирусом лимфоцитарного хориоменингита, на инфицированные этим вирусом клетки-мишени разных гаплотипов, а исследованиями Б. Бенацеррафа с невирусные антигенами распространен на большинство самых антигенов.

 

МЧС-рестрикция формируется вследствие позитивной селекции Т-лимфоцитов в тимусе, при которой отбираются те клетки, несущие рецептор, способный взаимодействовать с представленными на эпителиальных клетках собственными молекулами МНС (см. разд. L2). Феномен МЧС-рестрикции эволюционно возник для распознавания экспрессированных на поверхности инфицированных клеток организма антигенов внутриклеточных инфекционных агентов, таких как вирусы и некоторые бактерии (листерии, микобактерии и др..). Одновременное распознавание чужеродного антигена и собственного МЧС делает невозможной блокаду рецепторов Т-лимфоцитов свободным антигеном, циркулирующего в крови. Кроме того, благодаря МЧС-рестрикции Т-лимфоциты способны различать эндо-и экзогенные антигены, поскольку они представляются в комплексе с молекулами МНС разных классов, и развивать эффективный ответ адекватного типа. А способность многих патогенов к антигенной мимикрии (маскировка под антигены макроорганизма с целью избежания контроля со стороны иммунной системы) не угрожает вида в целом благодаря значительному полиморфизма системы МЧС.

 

Следует отметить, что способность распознавать антигены в комплексе с МЧС свойственна аßТ-клеткам, которые характеризуются широким спектром специфических рецепторов. Особенности распознавания антигенов уб-Т-клетками окончательно не выяснены. Есть данные, что они могут распознавать нативные антигены или антигены в комплексе с некоторыми другими молекулами, которые не являются ни МЧС И ни МНС II, в частности CD1 у человека и ТИА - у мыши.

 

Итак, Т-и В-рецепторы, характеризуясь высокой специфичностью к антигену и подобию структуры, значительно отличаются по механизмам распознавания антигена. Однако несмотря на принципиальное различие в распознавании антигенов иммуноглобулинами и рецепторами Т-клеток, молекулярные механизмы, лежащие в основе такого распознавания, одинаковы. Эти механизмы основаны на одних и тех же типах нековалентных взаимодействий: вандерваальсовы, электростатических, гидрофобных, водородных.

 

Прогресс в изучении молекулярных основ иммунного распознавания связан прежде всего с исследованием пространственной структуры комплексов антиген - антитело и комплексов ТКР-антигенный пептид - МЧС с помощью методов ядерного магнитного резонанса и рентгеноструктурного анализа.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии