Страйер Л. Биохимия. Том 3

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 33.11. F

-Фрагмент анти-ДНФ-анти-

тел восстанавливает способ-

ность к связыванию ДНФ по-

сле денатурации (развертыва-

ния структуры) и последующей

ренатурации (восстановления

исходной структуры) в отсут-

ствие антигена. Этот опыт по-

казывает, что специфичность

определяется природой после-

довательности аминокислот.

клетки и имеют одни и те же свойства. Такие

опухоли секретируют большие количества

какого-то одного иммуноглобулина. Имму-

ноглобулины миеломы обладают нормальной

структурой и во всех отношениях соответ-

ствуют норме, но каждый из них предста-

вляет собой гомогенный образец одного из

многочисленных антител, присутствующих

в данном организме. Миеломы развиваются

у мышей. Эти опухоли можно транспланти-

ровать другим мышам; после пересадки от

одной мыши другой опухоль пролифери-

рует. Более того, в таких продуцирующих

антитела опухолях из поколения в поколе-

ние синтезируется одно и то же антитело.

Именно это обстоятельство привело к тому,

что основные достижения молекулярной

иммунологии связаны с изучением гомо-

генных миеломных иммуноглобулинов.

Сезар Милстайн и Джордж Кёлер

(Cesar Milstein, Georges Kohler) обнаружили,

что можно получить в большом количестве

антитела практически любой заданной спе-

цифичности посредством слияния клетки,

продуцирующей антитело, с клеткой мие-

ломы. Для этого мышь иммунизируют

определенным антигеном и спустя несколь-

ко недель удаляют у нее селезенку. Далее бе-

рут смесь иммунокомпетентных клеток

этой селезенки и in vitro вызывают их слия-

ние с клетками миеломы. Затем выделяют

гибридные клетки путем культивирования

смеси всех клеток в среде, поддерживающей

рост только гибридных (но не исходных)

клеток. В некоторых из полученных ги-

бридных клеток сохраняются неопластиче-

ские свойства миеломных клеток, и при

этом они синтезируют антитела заданной

специфичности. Такие клетки гибридомы как

в первом, так и во всех последующих поко-

лениях устойчиво продуцируют большие

количества гомогенных антител со специ-

фичностью, детерминированной исходной

клеткой селезенки. К настоящему времени

таким путем получено много различных мо-

ноклональных антител, которые исполь-

зуются в аналитических целях как высоко-

специфические реагенты. Например, моно-

клональные антитела против определенного

лекарственного средства или гормона по-

зволяют определить его содержание в жид-

костях тела даже при крайне низкой концен-

трации.

33.11. Каждая L- и Н-цепь состоит

из вариабельного и константного участков

При множественной миеломе в моче

больных, как правило, появляются большие

33. Иммуноглобулины

241

Рис. 33.12. Легкая цепь иммуноглобулина

состоит из вариабельной и кон-

стантной областей.

Рис. 33.13. Тяжелая цепь IgG также со-

стоит из вариабельной и кон-

стантной областей.

242

Часть V.

Молекулярная физиология

количества аномальных белков. На эти бел-

ки обратил внимание еще в 1847 г. Генри

Бенс-Джонс (Henry Bence-Jones) в связи с их

необычными свойствами: они выпадают

в осадок при нагревании до 50°С и вновь

растворяются при кипячении. Оказалось,

что белок Бенс-Джонса - это димер L-цепей

иммуноглобулина, продуцируемого миело-

мой больного; этот белок послужил

удобным исходным материалом для анали-

за последовательности аминокислот в L-це-

пях.

В 1965 г. было проведено первое полное

определение последовательностей амино-

кислот в миеломных L-цепях, содержащих

214 аминокислотных остатков. Эти исследо-

вания показали, что у разных больных белки

Бенс-Джонса различаются по последова-

тельности аминокислот. Самое удивитель-

ное состояло в том, что различия касались

только N-концевой половины полипеп-

тидных цепей. Каждый из исследованных

белков Бенс-Джонса характеризовался уни-

кальной последовательностью аминокислот

в положениях от 1 до 108, но начиная с поло-

жения 109, последовательность ряда белков

Бенс-Джонса была идентичной. Следова-

тельно, L-цenu состоят из вариабельного

участка (остатки 1-108) и константного

(постоянного) участка (остатки 109-214).

Такое явление не имело прецедента в белко-

вой химии.

Не все L-цепи имеют один и тот же кон-

стантный участок. Существует два типа

L-цепей, обозначаемых соответственно кап-

па (χ) и лямбда (λ), которые во многом

сходны между собой. Так, оба типа L-цепей

состоят из 214 остатков, содержат вариа-

бельную N-концевую и константную С-кон-

цевую половины. Каждая из половин χ- и λ-

цепей образует петлю из-за наличия внутри-

цепочечной дисульфидной связи. С-кон-

цевым остатком цепей обоих типов является

цистеин, который участвует в образовании

дисульфидного мостика с Н-цепью. Нако-

нец, χ- и λ-цепи содержат идентичные ами-

нокислотные остатки в 40% положений, т. е.

проявляют примерно такую же степень го-

мологии, как α- и β-цепи гемоглобина

человека.

Константные участки всех χ-цепей иден-

тичны, за исключением положения 191, где

может стоять либо лейцин, либо валин. Это

аллотипическое различие наследуется по

классическому правилу Менделя. λ-Цепи

также вариабельны по положению 191, где

может стоять лизин или аргинин.

Н-цепи содержат 446 аминокислотных

остатков. Сравнение последовательностей

Н-цепей иммуноглобулинов, продуци-

руемых разными миеломами, выявило, что

и в этом случае вариабельными оказывают-

ся первые 108 остатков (от N-конца). Следо-

вательно, тяжелые цепи, подобно легким,

состоят из вариабельной (V) и константной

(С) области. Вариабельные области Н- и L-

цепей но размеру одинаковы, а констант-

ные - различны: в Н-цепях этот участок в

3 раза длиннее, чем в L-цепях (рис. 33.13).

33.12. Участок связывания антигена

образован гипервариабельными

фрагментами L- и Н-цепей

Как уже упоминалось выше, в состав анти-

ген-связывающего фрагмента F

пол-

ностью входит L-цепь и частично - Н-цепь.

Каков относительный вклад каждой из этих

цепей в связывающую активность? Первые

сведения в этом отношении были получены

при сравнении последовательностей амино-

кислот в большом числе миеломных белков.

Обнаружилось, что вариабельные области

L- и Н-цепей вовсе не равномерно вариа-

бельны, а именно три участка L-цепи и четы-

ре Н-цепи проявляют значительно большую

изменчивость, чем другие части вариа-

бельных областей (рис. 33.14). В 1970 г. Эл-

вин Кабат (Elwin Kabat) предположил, что

эти гипервариабельные участки образуют

область, связывающую антиген, и что имен-

но от природы составляющих их аминокис-

лот зависит специфичность антитела.

Для проверки этой гипотезы были прове-

дены опыты с использованием аффинной

метки. Гаптены, содержащие реакционно-

способные группы, синтезируются просто.

Реакционноспособный гаптен специфически

связывается с антиген-связывающим участ-

ком антитела и далее образует ковалентную

связь с ближайшим подходящим остатком

в молекуле данного белка. Например, анти-

тела против ДНФ можно пометить по анти-

ген-связывающему участку гаптеном нитро-

фенилдиазонием:

Диазониевая группа высокореакционно-

способна и образует диазосоединения

с остатками тирозина, гистидина и лизина.

Модифицированные таким образом антите-

ла содержат метку и в L-цепях и в Н-цепях.

При этом меченые остатки оказались лока-

Рис. 33.14. Гипервариабельные участки

легких (А) и тяжелых (Б) цепей.

Степень вариабельности в по-

следовательности аминокис-

лот отложена как функция по-

ложения аминокислоты.

(Capra J. D., Edmundson А. В.,

The antibody combining site,

Scientific American, Inc., 1976.)

лизованными в гипервариабельных участ-

ках этих цепей. Следовательно, участки

связывания антигена формируются гиперва-

риабельными остатками аминокислот как

L-цепей, так и Н-цепей. При последующем

рентгеноструктурном анализе были полу-

чены более прямые данные в пользу этого

положения; мы их обсудим ниже.

33.13. Вариабельная и константная области

выполняют разные функции

N-концевые части легких и тяжелых цепей

содержат вариабельные области, ответ-

ственные за связывание антигена. Различия-

ми в последовательности аминокислот

обусловлено формирование участков,

связывания антигена, различающихся по

специфичности. Остальная часть каждой из

цепей - константная; она осуществляет та-

кие эффекторные функции, как связывание

комплемента и перенос антител через пла-

центарную мембрану. Одни и те же эффек-

торные функции свойственны антителам

33. Иммуноглобулины

243

Рис. 33.15. Структура IgG. Показано рас-

положение дисульфидных мо-

стиков и участки гомоло-

гичных последовательностей.

(Edelman G. M., The structure

and function of antibodies,

Scientific American, Inc., 15,70.)

самой разной специфичности. Таким обра-

зом, антитела состоят из участка с уни-

кальной последовательностью аминокислот,

определяющей специфичность связывания

антигена, и из участка с постоянной после-

довательностью, осуществляющего общие

эффекторные функции. Поразительная осо-

бенность структуры иммуноглобулинов со-

стоит в том, что вариабельный и кон-

стантный области в легких и тяжелых цепях

имеют четкую границу раздела.

33.14. Молекулы антител уложены

с образованием компактных доменов,

имеющих гомологичные последовательности

Последовательность аминокислот в моле-

куле иммуноглобулина полностью раскрыл

в 1968 г. Джералд Эделман (Gerald

Edelman). Самая интересная особенность

этой последовательности состоит в перио-

дичности расположения внутрицепочечных

дисульфидных связей и в легких, и в тя-

желых цепях (рис. 33.15). Кроме того, имеет-

ся сходство в последовательности амино-

кислот разных частей молекулы иммуно-

глобулина. Так, вариабельная область лег-

кой цепи (V

) гомологична вариабельной

области тяжелой цепи (V

); константная

область тяжелой цепи (С

) состоит из трех

равных частей (С

1 С

2 и С

3), обладаю-

щих сходными последовательностями; на-

244

Часть V.

Молекулярная физиология

конец, константная область легкой цепи

(С

) гомологична трем доменам констант-

ной области тяжелой цепи.

Эта очевидная гомология последователь-

ностей аминокислот свидетельствует о том,

что молекулы иммуноглобулинов свернуты

с образованием компактных доменов,

каждый из которых содержит область, го-

мологичную по крайней мере одному актив-

ному участку, выполняющему определен-

ную функцию, свойственную молекуле им-

муноглобулина в целом (рис. 33.16). Пред-

ставляется вероятным, что домены сходны

по четвертичной структуре, поскольку

сходны их последовательности аминокис-

лот. Данные рентгеноструктурного анализа

подтвердили гипотезу доменов. Роберто

Поляк (Roberto Poljak) раскрыл простран-

ственную структуру при разрешении 2,0 А

фрагмента F

ab'

(практически идентичного

фрагменту F

) человеческого иммуногло-

булина. Фрагмент F

ab'

состоит из четырех

расположенных в виде тетраэдра глобу-

лярных субъединиц - V

, V

, C

1 - поразительно сходных по простран-

ственной структуре (рис. 33.17). Общая

структурная особенность четырех доменов

состоит в наличии двух широких антипарал-

лельных β-складок (рис. 33.18). Между ними

располагаются плотно упакованные бо-

ковые цепи многих гидрофобных остатков.

Указанный повторяющийся элемент струк-

туры назван иммуноглобулиновой складкой.

Трехмерную структуру интактного имму-

ноглобулина G раскрыл Дэвид Дэвис (David

Davies). Анализ карты электронной плотно-

сти с разрешением 6 А показал, что молеку-

ла IgG имеет Т-образную форму

(рис. 33.19). Домены в фрагменте F

, также

как и в фрагменте F

, имеют характерную

иммуноглобулиновую складку. Углеводный

компонент, ковалентно связанный с остат-

Рис. 33.16. Схема, иллюстрирующая гипо-

тезу доменов.

ком аспарагина в С

2-домене, расположен

между доменами С

1 и С

2 (рис. 33.19)

и составляет значительную часть области

контакта между единицами F

и F

. Срав-

нение взаимной ориентации прилегающих

друг к другу доменов в разных иммуногло-

Рис. 33.17. Структура F

ab'

-фрагмента; по-

казаны только α-углеродные

атомы. L-цепи изображены си-

ним цветом, Н-цепи - красным.

[Poljak R. L., Amzel L. M, Avey

Н. P., Chen B.L., Phizacker-

ley R. P., Saul F., Proc. Nat.

Acad. Sci., 70, 3306 (1973).]

булинах и их фрагментах показало, что по-

липептидные цепи между доменами обла-

дают значительной гибкостью.

33.15. Рентгеноструктурный анализ

связывающих участков антител показал,

как происходит связывание некоторых

гаптенов

Рентгеноструктурный анализ комплексов

гаптенов с фрагментами F

позволил опре-

делить природу антиген-связывающих

участков антител и структурную основу их

специфичности. Подтвердилось предсказа-

ние, сделанное на основании сопоставления

последовательностей аминокислот, а также

опытов с аффинной меткой, что антиген-

33. Иммуноглобулины

245

Таблица 33.1. Свойства иммуноглобулинов разных классов

Класс

IgG

IgA

IgM

IgD

IgE

Концен-

трация в

сыворотке,

мг/мл

0,1

0,001

Масса,

кДа

150

180-500

950

175

200

Коэффициент

седиментации,

7, 10, 13

18-20

Легкая

цепь

χ или λ

То же

Тяжелая

цепь

Субъединичный

состав

или

(χ

)

или (λ

)

(χ

)

или (λ

)

или λ

n = 1,2 или 3. IgM и олигомеры IgA содержат также цепь J, которая соединяет между собой молекулы иммуно-

глобулина. Секретируемый IgA имеет дополнительный секреторный компонент.

связывающий участок антитела сформиро-

ван остатками гипервариабельных областей

как L-цenu, так и Н-цепи. Это хорошо видно

на примере связывания производного ви-

тамина К

(рис. 33.20). Аналогично проис-

ходит связывание фосфорилхолина в поло-

сти, выстланной остатками, принадлежащи-

ми пяти гипервариабельным сегментам:

двум L-цепи и трем Н-цепи (рис. 33.21).

Этот гаптен наиболее прочно связывается

с остатками Н-цепи. Его положительно за-

ряженная триметиламмониевая группа ухо-

дит в глубь клинообразной полости, где

электростатически взаимодействует с двумя

отрицательно заряженными боковыми це-

пями глутамата. Отрицательно заряженная

фосфатная группа фосфорилхолина связы-

вается с положительно заряженной гуаниди-

ниевой группой аргининового остатка

в устье щели. Кроме того, фосфатная группа

образует водородные связи с гидроксилом

тирозинового остатка и с аминогруппой бо-

ковой цепи аргинина. Многочисленные ван-

дерваальсовы взаимодействия, в том числе

с боковой цепью триптофана (рис. 33.21),

также вносят свой вклад в стабильность это-

го комплекса.

33.16. Разные классы иммуноглобулинов

различаются по биологической активности

До сих пор мы рассматривали иммуногло-

булин G. Однако существует 5 классов им-

муноглобулинов (табл. 33.1), и все они со-

стоят из тяжелых и легких цепей. Кон-

стантные области тяжелых цепей у иммуно-

глобулинов разных классов неодинаковы,

246

Часть V.

Молекулярная физиология

тогда как легкие цепи одни и те же: либо λ,

либо χ. Тяжелые цепи иммуноглобулина

G называются γ-цепями, а тяжелые цепи им-

муноглобулинов А, М, D и Е - соответствен-

но α-, μ-, δ- и ε-цепями. Различие тяжелых

цепей обусловливает и различие биологиче-

ских свойств у пяти классов иммуноглобу-

линов. Как уже упоминалось выше, иммуно-

глобулин М (IgM) - это класс антител,

которые первыми появляются в сыворотке

Рис. 33.18. Два слоя антипараллельных

β-складок (показаны зеленым

и желтым цветом) составляют

основной структурный мотив

доменов в иммуноглобулинах.

(Capra J. D.. Edmundson А. В.,

The antibody combining site,

Scientific American, Inc., 1976.)

Рис. 33.19. Схематическое изображение

трехмерной структуры моле-

кулы IgG. Каждый аминокис-

лотный остаток изображен

в виде шарика. Одна из Н-це-

пей показана красным цветом,

другая синим. Одна из L-це-

пей показана розовым цветом,

другая голубым. Углеводная

цепь присоединена к домену

2 (показана желтым цве-

том). [Silverton E. W., Na-

via М.А., Davies D. R., Proc.

Nat. Acad. Sci.. 74, 5142 (1977).]

Рис. 33.20. Способ связывания производ-

ного витамина К

(показано

желтым цветом) в участке

связывания антигена. Остатки

аминокислот гипервариабель-

ного участка Н-цепи изобра-

жены розовым цветом, а остат-

ки, принадлежащие L-цепи,—

синим. [Amzel I. M., Poljak R.,

Saul F., Varga J., Richards F.,

Proc. Nat. Acad. Sci., 71, 1427

(1974).]

после введения антигена, тогда как иммуно-

глобулин G (IgG) - основной класс антител

сыворотки. На протяжении многих лет IgG

называли γ-глобулином, исходя из его элек-

трофоретических характеристик и раствори-

мости. Иммуноглобулин А (IgA) - это основ-

ной классе антител, секретируемых с раз-

личного рода продуктами внешней секреции

(слезная жидкость, слизь бронхиального

и кишечного эпителия). Таким образом, IgA

служит первой линией зашиты против бак-

териальных и вирусных антигенов. Какова

функция иммуноглобулинов D (IgD) и

Е (IgE), пока не известно. Установлено, од-

нако, что иммуноглобулин Е опосредует ал-

лергические реакции и тем самым оказывает

вредное действие.

248

Часть V.

Молекулярная физиология

33.17. Молекулы антител возникли

в результате дупликации и последующей

дивергенции генов

Структурная гомология доменов иммуно-

глобулинов указывает на характер их проис-

хождения в эволюции. Выше уже рассматри-

вался вопрос о том, что сходство последова-

тельностей аминокислот в молекулах химо-

трипсина, трипсина, эластазы и тромбина

свидетельствует о происхождении этих

ферментов от общего предшественника

(разд. 8.11). Аналогичным образом вну-

тренняя гомология в молекуле иммуногло-

булина свидетельствует о появлении анти-

тел в процессе дупликации генов и их

последующей дивергенции (видоизменения).

Ген-предшественник кодировал, вероятно,

примитивную молекулу антитела, состоя-

щую примерно из 108 аминокислотных

остатков. Далее, по всей вероятности, про-

исходила дупликация гена-предшественни-

ка; в результате дивергенции образовав-

шихся новых генов возникли разные типы

вариабельных и константных областей. Ал-

лен Эдмундсон (Allen Edmundson) высказал

предположение, что димер L-цепи выполнял

функцию примитивного антитела

(рис. 33.22).

Рис. 33.21. Способ связывания фосфорил-

холина (показан синим цветом)

с антителом в участке, связы-

вающем антиген. [Padlan E.A.,

Davies D. R., Rudikoff S., Pot-

ter M., Immunochemistry, 13,

945 (1976).]

Рис. 33.22. Вероятные этапы эволюции

примитивных антител. Ген, ко-

дирующий одну полипептид-

ную цепь (А) из 108 аминокис-

лотных остатков, удваивается

и дает два идентичных домена

(Б), соединенных короткой ли-

нейной полипептидной цепью.

В результате дивергентной

эволюции образовавшихся при

удвоении генов аминокис-

лотный состав двух доменов

становится различным и возни-

кают (В) вариабельная (V)

и константная (С) области,

перевернутые одна по отноше-

нию к другой. При соединении

этих молекул формируется (Г)

примитивный F

-фрагмент,

обладающий участком связы-

вания антигена. (Capra J. D.,

Edmundson А. В., The antibody

combining site, Scientific

American, Inc., 1976.)

33.18. Вариабельные и константные области

кодируются разными, но соединившимися

генами

Как организованы и как функционируют

гены иммуноглобулина? Обнаружение чет-

кого различия между вариабельными и кон-

стантными областями в L- и Н-цепях дало

основание думать, что гены иммуноглобу-

линов, так же как и кодируемые ими поли-

пептиды, имеют необычную архитектуру.

Ранее уже упоминалось, что константные

области χ-цепей идентичны по всем положе-

ниям, кроме 191, где можег стоять либо лей-

цин, либо валин. Как показал анализ родос-

ловной, указанные два варианта (аллотипа)

наследуются в соответствии с классическим

правилом Менделя, а это служит веским до-

водом в пользу того, что константная

область χ-цепей кодируется только одним

геном. Что касается вариабельных обла-

стей, то по данным генетического анализа

они кодируются множеством генов.

В 1965 г. Уильям Дрейер и Клод Беннетт

(William Dreyer, Claude Bennett) выдвинули

предположение, что в половых клетках мно-

жественные гены V пространственно отде-

лены от одиночного гена С. Согласно этой

гипотезе, в процессе дифференцировки клет-

ки, продуцирующей антитело, один из генов

V соединяется с геном С. Позднее стало из-

вестно, что действительно возможно сращи-

вание ДНК (сплайсинг), аналогичное тому,

которое имеет место, например, при вклю-

чении ДНК фага в геном.

Окончательная проверка этой гипотезы

транслокации сможет быть произведена

только после того, как будет выделена чи-

стая

мРНК

иммуноглобулина

будут

раз-

работаны методы анализа сложных гено-

мов млекопитающих. Особенно интересно

в этом отношении использование рестрик-

таз, расщепляющих большие хромосомы на

специфические фрагменты ДНК, которые

нетрудно далее подвергнуть анализу. Рас-

пределение генов V и С в этих фрагментах

ДНК можно определить путем гибридиза-

ции их с

фрагментами

мРНК,

специфичны-

ми в отношении либо вариабельной, либо

константной области. В 1976 г. Сусуму То-

негава (Susumu Tonegawa), используя этот

подход, определил, что в ДНК половых кле-

ток гены V и С расположены далеко друг от

друга, а в клетках, продуцирующих антите-

ла, они тесно связаны. Следовательно, в ходе

дифференцировки лимфоцитов происходит

перемещение генов иммуноглобулина

(рис. 33.23).

33. Иммуноглобулины

249

Рис. 33.23. При дифференцировке клеток,

продуцирующих антитела, ген

V транслоцируется, соединяясь

с геном С.

33.19. Как возникает разнообразие

специфичности антител?

Организм животного обладает способ-

ностью к синтезу больших количеств специ-

фических антител спустя несколько недель

после введения практически любой чуже-

родной детерминанты. Число различных ви-

дов антител, которые могут синтезировать-

ся в организме животного, огромно - ве-

роятно, оно превышает миллион. Как мы

уже видели, структурной основой специфич-

ности антител служат последовательности

аминокислот в вариабельных областях лег-

ких и тяжелых цепей. Это подводит нас

к ключевому вопросу: каким образом возни-

кают различные последовательности амино-

кислот вариабельных областей? Можно

сформулировать в связи с этим и более кон-

кретные вопросы.

1. Когда возникает разнообразие? На

протяжении жизни животного (соматически)

или на протяжении эволюции (генетически)?

2. Как возникает разнообразие? В резуль-

тате случайных мутаций в ходе эволюции,

путем соматической рекомбинации или пу-

тем соматической гипермутации?

Обилие данных относительно последова-

тельностей аминокислот миеломных имму-

ноглобулинов позволило иммунологам раз-

работать несколько гипотез относительно

того, как возникло разнообразие антител.

Были предложены три возможных механиз-

ма.

1. Гипотеза клеток зародышевых линий.

Согласно этой модели, разнообразие свой-

ственно уже клеткам зародышевых линий (и

эмбриональным клеткам), содержащим

250

Часть V.

Молекулярная физиология

очень большое число (>10

) генов, коди-

рующих вариабельные области антител. Ка-

ждой уникальной последовательности ва-

риабельных областей соответствует участок

ДНК в клетках зародышевого пути. Таким

образом, эта гипотеза предполагает, что

разнообразие возникло на протяжении эво-

люции в результате случайных мутаций

и отбора.

2. Гипотеза соматических рекомбинаций.

Согласно этой гипотезе, существует только

небольшое число (порядка 100) генов, коди-

рующих вариабельные области антител.

Эти гены, сходные между собой, но не иден-

тичные, на протяжении жизни индивидуума

претерпевают многократные рекомбинации

в клетках, продуцирующих антитела. Пред-

полагается, что кроссинговер идет внутри-

хромосомно. Расчеты показали, что реком-

бинация 10 генов может привести к появле-

нию 10

разных последовательностей ами-

нокислот.

3. Гипотеза соматических гипермутаций.

Согласно этой модели, разнообразие возни-

кает в результате точковых мутаций одно-

го-единственного гена вариабельной обла-

сти данного подкласса. Однако только

необычайно высокая частота мутаций мо-

гла бы создать на протяжении жизни инди-

видуума все разнообразие специфичности

антител. Было высказано предположение,

что в клетках, продуцирующих антитела

(или в соответствующих клетках-предше-

ственниках), увеличение скорости мутаций

обеспечивается механизмом репарации

ДНК, действие которого в данном случае

направлено на производство ошибок.

33.20. Вариабельные участки L- и Н-цепей

кодируются несколькими сотнями генов

Революция в методах изучения ДНК, про-

изошедшая в последние годы, сделала во-

прос о происхождении разнообразия анти-

тел доступным для экспериментального

анализа. Особенно ценными в данном слу-

чае оказались методы клонирования генов

и быстрого определения последовательно-

сти протяженных участков ДНК. Благодаря

использованию этих методов за короткий

срок была получена информация, необходи-

мая для ответа на два узловых вопроса:

сколько генов вариабельных областей со-

держится в клетках зародышевого пути?

Меняется ли последовательность оснований

в процессе дифференцировки клеток, проду-

цирующих антитела?

Ответ на первый вопрос сводится к тому,