Предшественники синтеза L-цепи антител. Экстрапептиды и их функция
Предшественник L-цепи удается обнаружить также в бесклеточной системе, содержащей полирибосомы из клеток МОРС 21, хотя в системах, содержащих микросомы (Milstein е. а., 1972) или ооциты лягушки (Faust е. а., 1974), обнаруживаются только зрелые L-цепи. Таким образом, превращение предшественника в L-цепь, по-видимому, является функцией эндоплазматического ретикулума. Недавно синтез предшественника L-цепи удалось выявить и в целых клетках (Schmeckpeper е. а., 1975).
В настоящее время исследована структура нескольких предшественников. Сравнительные размеры и частичная последовательность аминокислот в NН2-концевых экстрапептидах предшественников легких цепей иммуноглобулинов (Burstein е. а., 1976; Burstein, Schechter, 1976) представлены ниже.
Показано, что они содержат на 19 или 20 аминокислот больше, чем зрелые L-цепи; NН2-концевой аминокислотой является метионин. Характерным для всех NН2-концевых экстрапеитидов является высокое содержание в них гидрофобных аминокислот (50—70%), обусловливающее их выраженный гидрофобный характер. Так, в экстрапептидах L-цепей МОРС 63 и МОРС 321 имеется по два лейциновых триплета, в МОРС 41 имеется квадриплет, а в МОРС 104Е—5 близко расположенных остатков этой аминокислоты. Следует упомянуть, что недавно были получены данные, позволяющие предполагать наличие дополнительных пептидов также и на СООН-коице L-цепей (Schechter е. а., 1975), однако это точно не установлено.
Известно, что L-цепи МОРС 63 и МОРС 321 относятся к одной подгруппе, и их V-области различаются всего по 8 аминокислотам из 111. Соответственно и экстрапептиды этих цепей идентичны, или во всяком случае чрезвычайно сходны между собой. Напротив, L-цспи МОРС 41, относящиеся к другой подгруппе каппа-цепей, отличаются по своим V-областям от L-цеией МОРС 63 и МОРС 321 на 46 и 48% соответственно и их экстрапептиды отличаются от экстрапептидов МОРС 63 и МОРС 321 на 40%. Значительные различия (не менее, чем по 7 аминокислотам из 20) наблюдаются и между экстранептидами каппа- и ламбда-цепей. В то же время, можно, по-видимому, предсказать, что экстрапептиды L-ценей НОРС 2020, отличающихся от L-цепей МОРС 104Е всего по двум аминокислотам V-областей, окажутся идентичными.
Наличие метионина только на ЫН2-конце предшественников L-цепей указывает на то, что эти молекулы представляют собой прямой продукт трансляции мРНК, начинающейся с ее 5'-конца. Подтверждением этому служит и тот факт, что мРНК, лишенная 5'-коица, в бесклеточной системе не транслируется (Matthyssens е. а., 1976; Shimotohno е. а., 1977). Все это вместе взятое свидетельствует о том, что NН2-терминальный экстрапептид является участком V-области и что, следовательно, V-ген больше, чем это ранее предполагалось.
Функции экстрапептидов пока неясны. Возможно, они состоят в обеспечении взаимодействия синтезирующихся цепей с мембранами эндоплазматического ретикулума, а может быть, и с клеточной поверхностью. Если последнее справедливо, то экстрапептиды могут служить и дополнительным механизмом распознавания. С другой стороны, судя по данным Мильштейна и соавторов (Milstein е. а., 1972), в микросомальной мембране содержится фермент, быстро отщепляющий экстрапептиды. Это указывает на то, что они играют роль лишь на самых начальных этапах векторного переноса цепей в микросомальные везикулы.
Очевидно, следует ожидать обнаружения NH-концевых экстрапептидов и в Н-цепях. Некоторым указанием на это служит обнаружение необычных пептидов в Н-цепях IgA ламбда-типа (Barstad е. а., 1974). и IgG3 (Dammaco e. a., 1972).
Чрезвычайно интересно было бы также проверить, имеются ли экстрапептиды не только в миеломпых, но и в нормальных иммуноглобулинах и в антителах и различны ли они в антителах с разной специфичностью. До сих пор исследован только один миеломный белок с антительной активностью — МОРС 104Е.
Все вышеизложенное свидетельствует о том, что трансляция мРНК в искусственных бесклеточных системах привела к обнаружению ранее неизвестных этапов синтеза иммуноглобулинов и поставила перед исследователями ряд новых вопросов.
