Тяжёлые цепи иммуноглобулинов

Тяжёлые цепи иммуноглобулинов (immunoglobulin heavy chain) — это большие полипептидные субъединицы иммуноглобулинов (антител).

Молекула иммуноглобулина: две тяжёлые цепи показаны красным и синим, две лёгкие цепи показаны зелёным и жёлтым

Молекулы антител состоят из двух тяжёлых и двух лёгких цепей. Различные варианты тяжёлых цепей соответствуют изотипам иммуноглобулинов. Типы тяжёлых цепей отличаются у разных видов животных. Все тяжёлые цепи содержат иммуноглобулиновые домены — обычно один вариабельный домен, который обуславливает связывание антигена и несколько константных доменов.

У млекопитающих

Классы

У млекопитающих классифицируют пять типов тяжёлых цепей γ, δ, α, μ и ε.^[1] Типы тяжёлых цепей соответствуют классам иммуноглобулинов.

• Тяжёлые цепи α и γ состоят примерно из 450 остатков аминокислот.
• Тяжёлые цепи μ и ε состоят примерно из 550 остатков аминокислот^[1].

Участки

Две тяжёлых цепи (показаны синим) соединены дисульфидными связями с двумя лёгкими цепями (показаны зелёным). Показаны константные и вариабельные домены.

Каждая тяжелая цепь имеет два участка:

• константный участок, одинаковый у всех иммуноглобулинов одного класса, но отличающийся между классами
  • тяжёлые цепи γ, α и δ имеют константный участок, состоящий из трёх тандемных иммуноглобулиновых доменов, а также шарнирный участок, обеспечивающий гибкость молекулы. ^[2]
  • тяжёлые цепи μ и ε имеют константный участок, состоящий из четырёх иммуноглобулиновых доменов^[1].
• вариабельный участок, который отличается между разными В-лимфоцитами, но одинаковый среди всех иммуноглобулинов, синтезированных одним В-лимфоцитом или одним клоном. Вариабельные домены всех тяжёлых цепей состоят из одного иммуноглобулинового домена. Такие домены имеют длину около 110 остатков аминокислот.

У рыб

Челюстные рыбы являются наиболее примитивными животными, способными образовывать антитела, подобные тем, что образуют млекопитающие.^[3] Однако, рыбы не имеют такого репертуара антител, какой характерен для млекопитающих.^[4] Три различных вида тяжёлых цепей обнаружены и у костных рыб.

• Первыми описанными тяжёлыми цепями были μ (или мю). Тяжёлые цепи такого типа представлены у всех челюстных рыб и считаются базовыми для всех иммуноглобулинов. Образующиеся антитела IgM, секретируются у челюстных рыб в виде тетрамера (в отличие от акул и млекопитающих, у которых IgM представляют собой пентамеры).

• Тяжёлые цепи δ, представленные в IgD были впервые обнаружены у сомов и атлантического лосося, и в настоящее время описаны и для других костистых рыб.^[5]

• Третий тип тяжёлых цепей костистых рыб описан относительно недавно, и не соответствует какому-либо типу тяжёлых цепей млекопитающих. Такие тяжёлые цепи описаны для радужной форели (τ)^[6] и Данио рерио (ζ).^[7]

Три различных типа тяжёлых цепей иммуноглобулинов описаны и у хрящевых рыб.^[8]