Глобулины. 
Транскриптомика и протеомика плазмы крови

Глобулины — белки, нерастворимые в воде, но растворимые в растворах солей. Глобулярным белкам свойственна высокоупорядоченная пространственная структура (конформация), которая способствует выполнению специфических биологических функций. Глобулины сыворотки — гетерогенная сложная смесь белковых молекул, называемых alpha-, beta-, gamma-глобулинами (классификация основана на электрофоретической подвижности). Более рациональна классификация по структуре и функциях глобулинов.

Гликопротеины содержат ковалентно связанные фрагменты олигосахаридов. Эти белки обнаруживаются во фракциях alpha1- и alpha2-глобулинов. Среди гликопротеинов имеется много специализированных белков с функциями, которые изучены в различной степени.

Иммуноглобулины (антитела) выполняют роль эффекторов гуморальной иммуннной системы. Синтезируются b-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Антитела связываюстя с антигенными детерминантами других молекул. У млекопитающих выделяют пять классов антител — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям.

Схема строения иммуноглобулина G: 1 — легкая цепь; 2 — тяжелая цепь; 3 — гипервариабельные участки; 4 — шарнирная область; 5 — остаток олигосахарида; 6 — N-концы; 7 — С-концы; VL и VH — соотв. вариабельные домены легкой и тяжелой цепей; CH1, CH2 и СH3 — постоянные домены тяжелой цепи; пунктиром обведены Fabи Fc-фрагменты.

Все молекулы иммуноглобулинов состоят из двух идентичных легких (L) цепей (мол. масса 23 000) и двух идентичных тяжелых (H) цепей (мол. масса 53 000 — 75 000), образующих тетраметр (L2H2) при помощи дисульфидных связей.

При исследовании аминокислотной последовательности было обнаружено, что все легкие и тяжелые цепи имеют одну принципиальную структурную особенность: они состоят из двух частей — вариабельной и константной. Вариабельные части легких цепей сильно отличаются друг от друга у всех исследованных иммуноглобулинов, а константные имеют близкую аминокислотную последовательность в пределах одного класса как легких, так и тяжелых цепей.

Каждая цепь может быть условно разделена на специфические домены, или области, имеющие определенное структурное и функциональное значение. Половину легкой цепи, включающую карбоксильный конец, называют константной областью (СL), а N-концевую половину легкой цепи — вариабельной областью (VL).

Примерно четвертую часть тяжелой цепи, включающую N-конец, относят к вариабельной области H-цепи (VN), остальные ¾ ее длины — это константные области (Сh, Сh2, Сh3).Участок иммуноглобулина, связывающийся со специфическим антигеном, формируется N-концевыми вариабельными областями легких и тяжелых цепей, т. е. VL и VH-доменами. Эти домены формируют вторичные глобулярные образования с вторичной и третичной структурой, обеспечивающие эффективное связывание со специфическими антигенами.

Молекулы иммуноглобулинов связанные с поверхностью лимфоцитов, имеют дополнит. гидрофобные «хвосты» на С-концах тяжелых цепей, которые встроены в мембраны клеток. Пептидные цепи иммуноглобулинов и ряда белков клеточных мембран (антигены гистосовместимости, рецепторы для антигенов Т-лимфоцитов) по своей первичной структуре сходны между собой, что указывает на общее эволюционное происхождение всех этих белков.

Посредине тяжелых цепей иммуноглобулинов имеется шарнирная область с межцепьевыми дисульфидными связями (у IgG и IgA между первыми и вторыми доменами; на рис. 1 — между СН1 и СН2), длины которых неодинаковы у разных подклассов этих белков. Шарнирная область чувствительна к протеолитическим ферментам. При расщеплении ими (напр., папаином) иммуноглобулин распадается на два идентичных Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Fab-Фрагмент слагается из четырех доменов. Два из них принадлежат легкой цепи, два других — N-концу тяжелой цепи. Fab-Фрагменты сохраняют способность к связыванию с антигеном.