1) в основі походження всіх членів суперсімейства лежав предковий однодоменних пептид;
2) локуси, які контролюють іммуноглобулінподобние молекули, що включають декілька (від двох до семи) доменів, виникли в результаті тандемних дуплікацій вихідного гена для однодоменних пептиду;
3) різні домени суперсімейства володіють одним із двох способів взаємодії між собою - гомофільной і Гетерофільні формою.
Усталилася думка, що Гетерофільні формі взаємодії передували гомофільние молекулярні відносини. Ланцюг подій, що призвели до формування антігенраспознающіх рецепторів як завершальних молекулярних структур в еволюції суперсімейства, представляється наступним чином. Предковиє однодоменних білки, пов'язані з поверхнею клітини, в процесі міжклітинної взаємодії формували гомодимер (А-А). Подібна форма відносин, очевидно, мала місце при виникненні багатоклітинних організмів. Гомофільная форма взаємодії збереглася до нашого часу у однодоменних білка Р0 і, можливо, Thy-1. В результаті тандем-ної дуплікації гена для однодоменних білка і наступних мутаційних змін, які зачіпають контактує ділянку молекули, стали проявлятися гетерофільних клітинні відносини (А-В). Дуплицировать гени експресуватися в клітинах одного і того ж або різних типів. Мутаційні зміни могли знижувати аффинность А-В-взаємодій, але не скасовувати їх повністю. Експериментально встановлених випадків подібних форм взаємодії багато. Так, наприклад, гетерофільних відносини існують між поверхневим рецептором (KIR) NK-клітин і молекулами I класу МНС або між CD2 (LFA-2) і його лігандом CD58 (LFA-3). Представлені взаємодіючі молекули відносяться до суперсімейство імуноглобулінів, т. Е. Їх еволюційна історія пов'язана із загальним попередником. Виниклі гетерофільних відносини стали джерелом формування V-доменів Т-клітинного рецептора (від домену В) і антигенпрезентующими здатності молекул МНС (від домену А).
Мутаційні зміни в домені У носили множинний характер, але серед них були й такі, які створювали умови для взаємодії з комплексом А + чужорідний антигенний пептид. В якості чужорідних пептидів могли виступати віруси або змінені власні антигени. У такій ситуації V-ген Т-клітинного рецептора (УTCR-ген) потрапляв під позитивний тиск відбору. Наступні множинні дуплікації УTCR-гена і паралельні і незалежні мутаційні зміни цих новопосталих генів поставляли матеріал для подальшої дії природного відбору, що і створювало набір генів для V-доменів Т-клітинних рецепторів, здатних взаємодіяти з безліччю різних чужорідних пептидів, комплексірованние з антигенами МНС . У свою чергу, гени для доменів МНС також еволюціонували, створюючи поліморфізм і полігенна молекул цього комплексу. Однак еволюція як молекул МНС, так і Т-клітинних рецепторів мала свої обмеження. Широка мінливість стосувалася тільки ділянок доменів, безпосередньо взаємодіють з антигенними пептидом або розпізнають цей пептид. У значно меншій мірі зміни зачіпали ті ділянки, які вступають в контактні відносини незалежно від антигену.
Т-клітинні рецептори еволюційно передували імуноглобулінів, і УTCR-гени, ймовірно, були вихідними для Vlg-генів. Про це, зокрема, говорять факти еволюційно більш раннього прояви Т-клітинного імунітету в порівнянні з гуморальним імунітетом. Відмінність поверхневого імуноглобуліну В-клітин від Т-клітинного рецептора полягає в тому, що антігенраспознающіх рецептор В-клітин взаємодіє власне з екзогенним пептидом без включення продуктів МНС в якості розпізнаються структур. Крім того, аффинность В-клітинного рецептора до антигенів значно вище такої Т-клітинного рецептора. Константа дисоціації для Т-клітинного рецептора складає 10-4-10-5, в той час як цей показник для поверхневого імуноглобуліну і антитіл знаходиться в межах 10-6-10-10. Ймовірно, еволюція імуноглобулінів пішла по лінії звільнення залежності від додаткових клітинних утворень (молекул МНС, корецепторів) і компенсаторного через посилення афінності взаємодії з екзогенним вільним антигеном.
Еволюція С1 -доменов на початкових етапах проходила, очевидно, самостійно, з помірними дуплікації і мутаційними змінами. Факторами відбору в даному випадку були антигени, а інші, фізіологічні механізми. У хребетних тварин в результаті Транслокаційний перебудов генів для V- і С-доменів виник єдиний інформаційний ділянку, що контролює синтез різних ізотипів іммуноглобулінов.Еволюціонние зміни С2-доменів, що входять в структуру адгезивних і рецепторних молекул, залишаються незрозумілими.
Одне з істотних властивостей еволюції суперсімейства імуноглобулінів, як, втім, і інших систем імунітету, полягає в тому, що в процесі філогенетичного розвитку цього суперсімейства з'являються знову функціонально більш досконалі молекули не виключали попередніх, від яких вони виникли. Так, наприклад, предковиє домени Thy-1, B2-м, Р0, що стояли біля витоків формування суперсімейства, широко представлені у сучасних видів. Виникнення доменів іммуноглобулінових рецепторів і антитіл від доменів Т-клітинних рецепторів не скасує значиму, що розвинулася функцію цих останніх структур.Функціональное призначення суперсімейства імуноглобулінів різноманітно. Проте основне визначає зміст системи - це забезпечення ефективного розпізнавання антигену за допомогою двох спеціалізованих класів молекул - імуноглобулінів і Т-клітинних рецепторів.
Еталонної молекулою суперсімейства є, звичайно, імуноглобулін. Власне саме ця молекула дала назву всьому суперсімейство. Той чи інший білок може бути включений до складу даного молекулярного об'єднання при дотриманні двох умов - відповідності просторової організації своїх доменів особливостям конформації доменів імуноглобулінів і достатній ступінь гомології з послідовністю амінокислот у доменах імуноглобулінів. При розпізнаванні асоційованого з кліткою антигену Т-клітинний рецептор діє не ізольовано, а за допомогою додаткових молекул - CD3y, CDb, CDe, CD4 і CD8. З процесом антигенного розпізнавання пов'язані також молекули I і II класів МНС, що виконують функцію представлення антигену в иммуногенной формі для його розпізнавання Т-клітинними рецепторами.
Адгезивні та рецепторні молекули суперсімейства: LFA3, CD2, полі-IgR, Fcy2b / ylR, CSF1R та ін. - Не беруть участі в процесі антигенного розпізнавання, але є активними учасниками регуляції імунної відповіді. Так, CD2 і LFA3 сприяють встановленню контакту між Т-клітинами і антигенпрезентуючими клітинами, полі-IgR забезпечує проникнення IgM і IgA через епітеліальні бар'єри, CSF1R сприяє диференціювання клітин моноцитарного ряду. Функція інших білків суперсімейства (Р0, Thy-1, LINK, alB) в імунній реагуванні невідома. Однак щодо однодоменних білків зрозуміло інше: саме вони стали предкової форми для еволюційного формування всього суперсімейства. Еволюція суперсімейства імуноглобулінів була пов'язана з еволюцією імунокомпетентних клітин, що призводило до все більшого філогенетичному вдосконалення системи специфічного захисту в цілому.
Найцікавіші новини