Иммуноглобулины IgG

Среди всех классов иммуноглобулинов в количественном отношении доминирует иммуноглобулин G , поэтому он является главным изотипом сыворотки человека. На его долю приходится около 75% от общего количества сывороточных иммуноглобулинов. Молекула иммуноглобулина G ( гамма класс тяжелых цепей) состоит из одной субъединицы приблизительно 150 кД. У человека и мыши описаны по четыре подкласса IgG, которые впервые были обнаружены серологическими методами.

Шарнирная область характеризуется значительным числом остатков пролина и цистеина, что и определяет ее гибкость. Количество дисульфидных связей этой части молекулы варьирует от одного подкласса к другому. Так, в гамма1- и гамма4-цепях таких связей две, в гамма2-цепях - четыре, а в гамма3-цепях - одиннадцать (-S-S- связи обеспечивают взаимодействие двух тяжелых цепей). В гамма1-цепи шарнирная область начинается с 216-го остатка и заканчивается 231-ым. В то же время шарнирная область гамма3-цепи на 47 остатков больше по сравнению с гамма1. Изучение аминокислотной последовательности позволяет предположить, что это увеличение остатков связано с тандемной дупликацией участка 216-231 гамма1-цепи. Существенной особенностью шарнирной области является возникающая в результате взаимодействия двух тяжелых цепей жесткая, циклическая октапептидная структура:

-Cys-Pro-Pro-Cys-Cys-Pro-Pro-Cys-

Она служит осью вращения всей гибкой шарнирной области, а, следовательно, и Fab-фрагментов , что необходимо, вероятно, для взаимодействия с антигеном .

Гомология между гамма-цепями мыши, относящимися, как и у человека, к четырем подклассам, меньше и составляет 60-70%.

Иммуноглобулины класса G равномерно распределены между внутри- и внесосудистыми пулами и составляют большинство антител вторичного иммунного ответа.

Биологическая роль IgG разнообразна. Это и антибактериальная защита через механизм комплемент-зависимого лизиса микробной клетки, и проникновение через плаценту с той же защитной для развивающегося зародыша функцией, и "армирование" макрофагов (цитофильность к макрофагам), в результате чего они становятся цитотоксическими для трансплантатов и опухолей , и участие в повышенной реактивности аллергического типа .

IgG вырабатываются как при первичном , так и при вторичном иммунном ответе . IgG обладают максимальной способностью проникать в ткани, поэтому они наиболее эффективно связывают и удаляют антигены.

IgG - наиболее распространенный иммуноглобулин, обеспечивающий защиту от микроорганизмов и токсинов. Вероятно, при вторичном иммунном ответе синтезируется, в основном, IgG. Поскольку IgG способен преодолевать плацентарный барьер, ему принадлежит главная роль в защите от инфекций в течение нескольких первых недель жизни. У новорожденных защищенность усиливается благодаря поступлению в кровоток содержащегося в молозиве IgG через слизистую кишечника. IgG с большей легкостью, чем иммуноглобулины других классов, распространяется в тканевой жидкости, где доминирует среди антител других изотипов и имеет наибольшее значение для нейтрализации бактериальных токсинов и связывания микроорганизмов с целью их опсонизации . IgG, образуя комплексы с бактериями, активирует комплемент и вызывает хемотаксис полиморфноядерных лейкоцитов . Бактерии, нагруженные антителами и комплементом, прилипают к лейкоцитам , благодаря наличию у последних рецепторов для комплемента и Fc -участков. Аналогично внеклеточное уничтожение клеток-мишений, нагруженных IgG, в основном обусловлено узнаванием поверхностных Fc-гамма нормальными киллерами , обладающими соответствующими рецепторами. Взаимодействие между Fc-рецепторами тромбоцитов и IgG в составе комплексов, возможно, приводит к агрегации и высвобождению вазоактивных аминов, однако физиологическое значение рецепторов для Fc-гамма, расположенных на других типах клеток, в особенности на лимфоцитах , до сих пор не установлено. IgG не способен прочно связываться с тучными клетками кожи человека, но тем не менее это единственный среди всех классов человеческих иммуноглобулинов, который обладает  способностью связываться с антигенами в коже морской свинки. В пользу предположения о том, что биологическая индивидуальность различных классов иммуноглобулинов обусловлена константными областями тяжелых цепей, особенно Fc -участками, свидетельствуют описанные выше свойства иммуноглобулинов, а именно, преодоление плацентарного барьера, фиксация комплемента, связывание с различными типами клеток, которые, очевидно, опосредованы Fc-участками молекулы Ig.

Что касается общей регуляции уровня IgG в организме, то можно сказать, что степень катаболизма, вероятно, находится в прямой зависимости от тотальной концентрации IgG, в то время как его синтез в основном регулируется антигенной стимуляцией. К примеру, у животных, содержащихся в стерильных условиях, уровень IgG чрезвычайно низок, но он быстро повышается после помещения животного в нормальные условия.

Антигенный анализ миеломных IgG выявил дополнительные вариации и позволил выделить четыре изотипических подкласса - IgG1 , IgG2 , IgG3 и IgG4 . Подклассы IgG различаются по способности связывать комплемент и активировать его по альтернативному пути , связываться с рецептором к Fc-фрагменту IgG на разных типах клеток и проникать через плаценту .Структурно ни различаются между собой тяжелыми цепями, а именно гамма1, гамма2, гамма3 и гамма4, соответственно (см. Классы иммуноглобулинов ). Тяжелые цепи IgG обладают значительно выраженной гомологией и имеют одинаковые участки, реагирующие со специфической антиглобулиновой сывороткой. Однако каждый тип тяжелых цепей обладает одной или несколькими дополнительными структурными особенностями, а именно, уникальными первичными последовательностями аминокислот и расположением межцепочечных дисульфидных связей. Это служит причиной различных свойств IgG, относящихся к разным подклассам.

Большинство подклассов ( IgG1 , IgG2 , IgG3 ) способны связываться с компонентом С1 системы комплемента в области С(H)2-домена и, таким образом, активировать комплемент по классическому пути.

Ссылки:

Все ссылки