Введение

Большая полипептидная субъединица антитела. Иммуноглобулин тяжелой цепи (IgH) — это большая полипептидная субъединица антитела (иммуноглобулина). В геноме человека локусы гена IgH расположены на 14-й хромосоме. Типичное антитело состоит из двух тяжелых цепей иммуноглобулина (Ig) и двух легких цепей Ig. Существует несколько различных типов тяжелых цепей, которые определяют класс или изотоп антитела. Эти типы тяжелых цепей различаются у разных видов животных. Все тяжелые цепи содержат ряд иммуноглобулиновых доменов, обычно с одним переменным доменом (VH), важным для связывания антигена, и несколькими постоянными доменами (CH1, CH2 и т. д.). Производство функциональной тяжелой цепи является ключевым этапом созревания В-клеток. Если тяжелая цепь способна связаться с суррогатной легкой цепью и переместиться к плазматической мембране, то развивающаяся В-клетка может начать синтезировать свою легкую цепь. Тяжелая цепь не всегда должна связываться с легкой цепью. Пре-В лимфоциты могут синтезировать тяжелую цепь в отсутствие легкой цепи, что позволяет тяжелой цепи связываться с белком, связывающим тяжелые цепи.

Классы

Существует пять типов тяжелых цепей иммуноглобулинов у млекопитающих: γ, δ, α, μ и ε. Они определяют классы иммуноглобулинов: IgG, IgD, IgA, IgM и IgE соответственно. Тяжелые цепи α и γ содержат приблизительно 450 аминокислот. Тяжелые цепи μ и ε содержат приблизительно 550 аминокислот. Тяжелые цепи μ и ε имеют постоянную область, состоящую из четырех доменов.

Коров

Коровы, в частности *Bos taurus*, демонстрируют вариацию общей темы млекопитающих, в которой область CDR H3 тяжелой цепи адаптировалась для создания дивергентного репертуара антител, представляющих собой поверхность взаимодействия антигена типа "стебель и выступ" вместо более привычной бивалентной концевой поверхности. Коровий CDR необычно длинный и содержит уникальные последовательные характеристики, поддерживающие образование парных остатков цистеина в процессе соматической гипермутации. Однако у рыб нет такого же репертуара антител, как у млекопитающих. На данный момент у костных рыб идентифицировано три различных тяжелых цепи Ig. Первой идентифицированной была μ (или mu) тяжелая цепь, присутствующая во всех челюстноротых рыбах и являющаяся тяжелой цепью для того, что считается примордиальным иммуноглобулином. Получаемое антитело, IgM, секретируется в виде тетрамера у телеостовых рыб, в отличие от типичного пентамера, обнаруженного у млекопитающих и акул. Тяжелая цепь (δ) для IgD была первоначально идентифицирована у сома и атлантического лосося и в настоящее время хорошо изучена у многих телеостовых рыб. Третий ген тяжелой цепи Ig телеостовых рыб был идентифицирован совсем недавно и не похож ни на одну из тяжелых цепей, описанных до сих пор для млекопитающих. Эта тяжелая цепь, идентифицированная как у радужной форели (τ), так и у рыбы-зебры (ζ), потенциально может сформировать отдельный изотоп антитела (IgT или IgZ), который, возможно, предшествует IgM в эволюционном отношении. Подобно ситуации, наблюдаемой у костных рыб, у хрящевых рыб также идентифицировано три различных изотипа тяжелых цепей Ig. За исключением μ, эти изотипы тяжелых цепей Ig, по-видимому, уникальны для хрящевых рыб. Полученные антитела обозначаются как IgW (также известные как IgX или IgNARC) и IgNAR (иммуноглобулиновый новый антигенный рецептор). Последний тип представляет собой антитело, состоящее только из тяжелой цепи, то есть лишенное легких цепей, и может быть использовано для получения антител с одним доменом, которые по сути являются переменным доменом (VNAR) IgNAR. Антитела с одним доменом (VNAR) акул к опухолевым или вирусным антигенам могут быть выделены из большой наивной библиотеки VNAR акулы-медсестры с использованием технологии фагового дисплея. IgW также был обнаружен в группе лопастеперых рыб, включая целаканта и двоякодышащих рыб. IgW1 и IgW2 у целаканта имеют обычную структуру (VD)nJnC, а также содержат большое количество постоянных доменов.

У амфибий

Лягушки могут синтезировать IgX и IgY.