Строение активных центров антител. Изучение активных центров иммуноглобулинов
Хсиа и Пиетт с помощью моновалентного и бивалентного спин-меченых ДМФ-гаптенов исследовали глубину и гетерогенность активных центров кроличьих анти-ДНФ-антител. Они изучали зависимость времен корреляции спин-меченого моновалентного ДПФ-гаптена, связанного с активным центром антитела, от Ha+d 1дс, На — длина самого гаптена, d — расстояние между гаптеном и меткой, которое можно изменять, наращивая углеводородную цепочку между ними.
При изменении Ha+d от 10 до 12 А авторы наблюдали резкое уменьшение времени корреляции метки, которое далее менялось мало. Это уменьшение объясняется тем, что Ha+d в указанных пределах начинает превышать глубину активного центра и метка, выходя из него, обретает способность к свободному вращению. Из этого следует, что глубина активных центров равна 10—12 А. Сходные данные были получены в опытах с бивалентными гаптенами.
При добавлении к антителам бивалентного гаптена в избытке наблюдали сильно иммобилизованный спектр ЭПР в результате образования димеров или тримеров антител. Минимальная длина бивалентного гаптена, при которой способность связывать две молекулы антитела еще сохранялась, была равна 21 А. Очевидно, минимальная глубина активного центра составляет 10,5 А.
Размеры активных центров антител, по-видимому, мало зависят от видовой специфичности. Так, с помощью того же приема последовательного увеличения расстояния между ДПФ и спиновой меткой было показано, что глубина активных центров цыплячьих анти-ДПФ-антител и мисломных мышиных IgA МОРС 315, имеющих высокое сродство к ДНФ, равна 10±1 А. Другая группа авторов, исследуя структуру центра Fv-фрагмснта белка МОРС 315 методом спин-меченых гаптенов, пришла к аналогичному результату.
Таким образом, сведения о глубине активных центров антител, полученные методом спиновой метки, находятся в хорошем согласии с данными рентгеноструктурного анализа.
Спин-меченые гаптены были использованы (Willan е. а., 1977) для сравнительного изучения размеров активных центров следующих мисломных IgA с анти-ДНФ-активностью: МОРС 315, МОРС 460 и XRPC 25. Анализ спектров ЭПР иммунных комплексов спин-меченых ДНФ и ряда его производных с учетом стереохимии этих гаптенов привел к следующим выводам. Глубина активных центров всех трех IgA одинакова (11 — 12 А), но существуют различия в поперечных размерах центров у входа.
Для XRPC 25 этот размер составляет 7,5X8 А, для МОРС 460>10Х X 11 А„ а для МОРС 315Б>8х11А. Все три белка имеют участки связывания лантанндов La III и Gd III. Обнаружено взаимодействие между этими участками и активными центрами. В МОРС 160 и 315 расстояние между металлом и N—О-группой спин-меченого гаптена около 10 А, а в XRPC — 25—20 А.
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) высокого разрешения (270 МГц) был применен той же группой авторов для изучения активного центра Fv-фрагмента МОРС 315 (Dower е. а., 1977). Специальные расчеты позволили определить геометрию активного центра в комплексе с гаптеном ДНФ, образующим вандерваальсовы взаимодействия с четырьмя ароматическими аминокислотами центра.
Обнаружено, что полосы в спектре ЯМР, соответствующие фенилаланиновым или тирозиновым остаткам, уширяются в присутствии гаптена. Наиболее вероятное объяснение этому — уменьшение подвижности соответствующих остатков, способных флуктуировать с частотой порядка 104 Гц.
