Активным центром антитела называют участок молекулы, пространственно комплементарный детерминантной группе антигена (гаптена). Комплементарность (пространственное соответствие) активного центра антигенной детерминанте обеспечивает большое число нековалентных связей, возникающих между лигандом и образующими активный центр отрезками пептидных цепей антитела. Эти нековалентные связи стабилизируют комплекс. Хотя между детерминантной группой (гаптеном) и аминокислотными остатками в активном центре не возникают ковалентные связи, однако за счет большого числа слабых связей образуется относительно мало диссоциирующий комплекс. В силу этого равновесие в системе антиген-антитело сильно смещено вправо: Аг + Ат<=>АгАт, где Аг — антиген, Ат — антитело.

Если принять во внимание, что антигены поливалентны, т. е. содержат в молекуле несколько идентичных детерминантных групп, а антитела как минимум бивалентны, становится очевидным второй важный фактор стабильности формирующихся комплексов антиген-антитело. Согласно второму закону термодинамики

F = H-TAS, где F — изменение свободной энергии системы в ходе реакции, Н — изменение энтальпии, или общей энергии, S—изменение энтропии (мера неупорядоченности системы). В ходе реакции антиген-антитело в силу взаимодействия по нескольким точкам возрастает роль энтропийного члена, поскольку в момент диссоциации по одной точке комплекс остается стабильным за счет связи по другим точкам. Подробнее термодинамические особенности реакции антиген-антитело рассматриваются ниже.

Активный центр, или антидетерминанта, представляет собой щель, расположенную между вариабельными доменами легкой и тяжелой цепей. Оба домена участвуют в формировании антидетерминанты. Вклад каждого из них не одинаков, о чем можно судить по сравнительному изучению антиген (гаптен)-связывающих свойств изолированной легкой цепи и амнноконцевои половины тяжелой цепи (Fab-фрагмент), выделенных из какого-либо антитела. Изолированные легкие цепи практически не связывают антиген (гаптен). Fd-фрагменты антител, растворимость которых повышена за счет карбоксиметилирования части аминогрупп монойодацетатом (А. Кульберг, И. Тарханова, 1968) или присоединения коротких цепочек полиаланина — полиаланилирования (J. С. Jaton et al., 1968), специфически связывают антиген или гаптен.
Однако связывающая способность Fd-фрагмента намного уступает таковой Fab-фрагмента и даже Fv-фрагмента.

История изучения строения антидетерминанты включает несколько этапов. Первый этап, начавшийся открытием Р. Портером (R. Porter) в 1958—1959 гг. Fab-фрагментов, увенчался доказательством выраженной структурной автономии участка молекулы, образующего активный центр: получен в изолированном виде низкомолекулярный фрагмент антитела, сохраняющий по крайней мере частично антигенсвязывающие свойства (А. Кульберг, И. Тарханова, 1962).

Размеры этого фрагмента (13 0004=1000) полностью совпадают с размерами изолированного домена, установленными Д. Инбаром (D. Inbar) с соавторами только в 1972 г. Важно подчеркнуть, что получить меньшие по размеру лигандсвязывающие фрагменты молекулы антитела невозможно. Но это стало понятно лидгь теперь, когда выяснилось, во-первых, что домен — очень компактное структурное образование, во-вторых, что в образовании антидетерминанты участвуют гипервариабельные участки, разбросанные по всей длине отрезка цепи, сформированного в вариабельный домен.

- Вернуться в раздел "медицинская физиология"