Вариабельные области легких цепей антител. Гены вариабельной области
Структурные и генетические исследования иммуноглобулинов привели к весьма существенному выводу, который имеет значение не только для иммунологии, но и для молекулярной биологии в целом. Так, ставшее уже классическим утверждение «один ген — одна полипептидная цепь» в случае иммуноглобулинов оказалось неверным. Существуют веские данные в пользу того, что образование одной полипептидной цепи иммуноглобулинов находится под контролем двух разных генов: V-генов, контролирующих образование вариабельной области полипептидной цепи, и С-генов, контролирующих образование постоянной области.
Моногибридное наследование аллотипических маркеров, локализованных в постоянной области легких цепей, указывает на то, что у одной особи не должно быть более двух соответствующих генов. В то же время установлено, что данный аллельный вариант постоянной области легкой цепи, например: InVl или InV3 — может находиться в составе одной полипептидной цепи с любой из подгрупп вариабельных областей (Milstein, 1969).
В пределах данного типа легких цепей существует несколько вариабельных подгрупп, и эти подгруппы имеются у всех особей данного вида. Если бы строение всей полипептидной цепи определялось одним геном, то у каждой особи должно было бы быть во всяком случае несколько генов, идентичных в одной своей половине и различных в другой. Однако очевидно, что несколько абсолютно идентичных генов не могли бы длительно сохраниться в процессе эволюции, так как неизбежно должен был бы идти процесс их дивергенции. Эти соображения и заставили предположить, что одна полипептидная цепь иммуноглобулинов кодируется двумя разными генами (Hilschmann, Craig, 1965).
Число генов, контролирующих образование вариабельных областей легкой цепи, неизвестно, но их должно быть по крайней мере столько же, сколько существует подгрупп вариабельных частей. На это указывают прежде всего те дискретные различия в первичной структуре, которые существуют между различными вариабельными подгруппами.
Структурные различия между вариабельными подгруппами достигают 50%. тогда как в пределах подгруппы вариабельные половины легких цепей различаются не более чем на 15%. Кроме того, для каждой вариабельной подгруппы имеются делеции и вставки, которые характерны для легких цепей данной подгруппы. В пределах каждой подгруппы наблюдается также определенное сочетание аминокислотных остатков, которое в других вариабельных подгруппах не встречается (Hood, 1973).
Наблюдающиеся закономерности в строении вариабельных частей легких цепей нельзя объяснить исходя из предположения, что существует только один VL-ген, а все многообразие последовательностей вариабельных областей возникает в процессе индивидуального развития, в результате соматических мутаций этого единственного передающегося по наследству гена. Гаметически наследующихся генов должно быть по крайней мере столько же, сколько имеется вариабельных подгрупп.
