Basiseenheid van immunoglobuline - zware keten en lichte keten
Basiseenheid van immunoglobuline - zware keten en lichte keten!
Immunoglobuline is een bilateraal symmetrisch molecuul dat bestaat uit vier polypeptideketens (Figuur 9.2).
Twee polypeptideketens worden zware ketens genoemd en de andere twee ketens worden lichte ketens genoemd.
Zware kettingen en lichtkettingen:
De twee grotere polypeptideketens worden zware (H) -ketens genoemd en de twee kleinere ketens worden lichte (L) -ketens genoemd. De twee zware ketens in een immunoglobulinemolecuul zijn identiek. Evenzo zijn de twee lichte ketens in een immunoglobuline identiek. Deze vier polypeptideketens worden bij elkaar gehouden door niet-covalente krachten en covalente disulfidebruggen tussen de ketens.
Fig. 9.2A en B: basisstructuur met vier ketens van immunoglobuline.
(A) Schematisch diagram van basisstructuur met 4 ketens, (B) Schematisch diagram van zware ketens en lichte ketens in Immunoglobuline. De aminozuren vouwen in domeinen. Elk domein bestaat uit ongeveer 110 aminozuren en een intrachain-disulfidebinding
Elke polypeptiden van de zware en lichte keten worden gevouwen in bolvormige gebieden, genaamd domeinen. Elk domein kan 100 tot 110 aminozuren en een enkele intrachain-disulfidebinding hebben. De zware keten heeft 4 of 5 domeinen, terwijl de lichte keten 2 domeinen heeft.
Constant en variabel gebied van immunoglobuline:
Tussen verschillende immunoglobulinemoleculen variëren de aminozuursequenties in het N-terminale domein sterk, en derhalve wordt het N-terminale domein variabele regio, afgekort VH of VL ( VH- variabel gebied in zware keten; VL-variabel gebied wordt genoemd) in lichte keten). Aan de andere kant zijn de aminozuursequenties in de overblijvende domeinen relatief constant en worden ze daarom constant gebied genoemd, afgekort CH of CL ( CH- constant gebied van zware keten; CL-constant gebied van lichte keten).
De lichte keten van een immunoglobuline heeft één constant en één variabel gebied. De zware keten heeft één variabel gebied ( VH ) en 3 of 4 constante gebieden ( CH1, CH2, CH3, CH4 ) beginnend met het domein naast VH .
Het immunoglobuline heeft een Y-vormige algehele configuratie wanneer dit schematisch wordt bekeken. De zware en lichte ketens zijn parallel uitgelijnd. Eén VH- domein ligt direct naast een VL-domein en dit paar ( VH en VL) vormt samen een enkele antigeenbindingsplaats. Het andere VH- en VL-domeinpaar vormt een andere antigeenbindingsplaats.
Aldus heeft één immunoglobuline twee antigeenbindingsplaatsen. Vandaar dat van immunoglobuline wordt gezegd dat het divalent is met betrekking tot antigeenbinding. Bovendien zijn de twee antigeenbindingsplaatsen in een immunoglobuline identiek met betrekking tot hun antigeenspecificiteit (dwz beide antigeenbindingsplaatsen van een immunoglobulinemolecuul binden aan vergelijkbare antigenen).
De antigeenbindingsplaats van immunoglobuline bevindt zich in het variabele gebied. Binding van het immunoglobuline met het antigeen is de primaire gebeurtenis, die zal leiden tot de uiteindelijke eliminatie van het antigeen.
Immunoglobuline combineert alleen met het antigeen dat zijn productie heeft geactiveerd en niet combineert met andere antigenen. Dit wordt de antigeenspecificiteit van immunoglobuline genoemd. De antigeenspecificiteit van een immunoglobuline wordt bepaald door gecombineerde sequenties van zijn antigeenbindingsplaatsen in VH- en VL-domeinen.
De variaties van amino-add-sequenties in het variabele gebied maken het voor de gastheer mogelijk om verschillende immunoglobulinen te combineren met verschillende antigenen. Vandaar dat de gastheer zichzelf kan beschermen tegen verschillende antigenen die het lichaam binnenkomen.
Scharnier regio:
Scharniergebied is een kort segment gelegen tussen CH1- en CH2- domeinen. Scharniergebied bestaat voornamelijk uit cysteïne en proline. Dissulfidebindingen tussen zware ketens worden gevormd tussen de cysteïneresiduen van de twee zware ketens. Deze regio is vatbaarder voor enzymatische aanvallen. De aminozuurketen in het scharniergebied heeft een losse secundaire structuur, die het mogelijk maakt dat de twee armen (die de antigeenbindingsplaatsen bevatten) van het immunoglobuline relatief vrij ten opzichte van elkaar bewegen.
J Ketting:
De basiseenheid met vier ketens van immunoglobuline wordt een monomeer genoemd. Als een immunoglobuline meer dan één basiseenheid heeft, wordt dit een polymeer genoemd (figuur 9.3) (dimeer = twee basiseenheden, pentamer = vijf basiseenheden).
ik. De oppervlakte-immunoglobulinen op B-cellen zijn altijd monomeer van aard.
ii. De uitgescheiden immunoglobulinen in lichaamsvloeistoffen die tot klasse IgG, IgD en IgE behoren, zijn ook monomeren.
iii. Het IgM en IgA in lichaamsvloeistoffen bestaan in het algemeen als polymeren van de basiseenheid met vier ketens.
Er wordt aangenomen dat de extra polypeptideketen genaamd J-keten (MW 15.000) helpt bij de polymerisatie van IgA en IgM.
Hypervariabele regio van immunoglobuline:
De N-terminale domeinen van de immunoglobuline zware ( VH ) keten en lichte (VL) keten worden de variabele gebieden genoemd. Het variabele regiodomein bestaat uit ongeveer 110 aminozuursequenties. Hoewel het een variabel gebied wordt genoemd, zijn de aminozuursequenties door het gehele domein niet variabel. De extreme variabiliteit van sequenties treedt alleen op in bepaalde gebieden die hypervariabele regio's of complementariteitsbepalende regio's (CDR's) worden genoemd. Elk variabel gebied heeft drie CDR's (CDR1, CDR2 en CDR3) en CDR is ongeveer 9-12 aminozuren lang. De CDR's in hyper-variabele regio's worden gescheiden door relatief invariante delen van sequenties die raamwerkgebieden worden genoemd (15-30 aminozuren lang) (Figuur 9.4).
9, 3 tot en met C: Schematisch diagram van immunoglobulinemonomeer, dimeer en pentameer.
(A) Twee identieke zware ketens en twee identieke lichte ketens vormen samen de basiseenheid van immunoglobuline, bekend als een monomeer, (B) Immunoglobulinemolecule bestaande uit twee basiseenheden (of twee monomeren) die met elkaar zijn verbonden door een J-keten, wordt een dimeer genoemd, en (C) Immunoglobulinemolecule bestaande uit vijf basiseenheden (of vijf monomeren) wordt een pentameer genoemd
Antigeenbinding heeft voornamelijk betrekking op de aminozuren in het hypervariabele gebied. Daarom bepalen de sequenties in de hypervariabele gebieden primair de antigeenspecificiteit. Een enkele antigeenbindingsplaats wordt gevormd door de tegenstelling van zes hypervariabele variabele lussen (dat wil zeggen drie van de VH- keten en de andere drie van de VL-keten).
Figuren 9.4A en B: Schematisch diagram van hypervariabele regio.
(A) Het N-terminale domein van zware keten en lichte keten van immunoglobuline wordt variabele regio genoemd. Elk variabel gebied van de zware keten en lichte keten bestaat uit 110 aminozuren. De gehele aminozuursequenties in het variabele gebied zijn niet variabel. De extreme variabiliteit van sequenties treedt alleen op bij bepaalde korte delen van sequenties die hypervariabele gebieden of complementariteitsbepalende gebieden (CDR's) worden genoemd, (B) Er zijn drie CDR's (CDR1, CDR2 en CDR3) in elke keten. Elke CDR is ongeveer 9-12 aminozuren lang. De CDR's worden van elk gescheiden door relatief invariante delen van sequenties die raamwerkgebieden worden genoemd. Elk raamwerkgebied bestaat uit ongeveer 15-30 aminozuren.
Disulfide Bridges:
Disulfidebruggen in Ig-moleculen zijn nodig om de associatie van vier polypepfideketens te behouden.
ik. H- en L-ketens in een Ig worden bij elkaar gehouden door disulfidebinding tussen de ketens.
ii. Interchain-disulfidebindingen houden de twee H-ketens samen in een immunoglobuline. Het aantal disulfidebindingen tussen de twee H-ketens varieert in de verschillende immunoglobulineklassen (bijv. Humaan IgGl heeft twee bruggen en IgG3 heeft vijftien bruggen.)
iii. Ook bestaan er binnen elke keten van het immunoglobuline een aantal disulfidebruggen. Deze disulfide-bruggen in de keten worden intraketen-bruggen genoemd.
