II .1.2. Гены. Структура антигенов
Клинически значимые резус-антигены кодируются двумя тесно связанными генами – RHD и RH СЕ. Эти гены располагаются в локусе RH 1-й хромосомы. Ген RH СЕ имеет аллели RHce, RHCe и RHcE. Ген RHD парного аллеля не имеет. Отсутствие рецессивного аллеля гена RHD, связанное, чаще всего, с делецией этого гена, принято обозначать прописной литерой d. Аллели локуса RH всегда наследуются вместе в различных комбинациях: DCE, DCe, DcE, Dce, dCE, dCe, dcE и dce.
Лица, у которых ген RHD присутствует на обеих гомологичных хромосомах или на одной из них, являются D -положительными (резус-положительными). Люди, у которых ген RHD отсутствует на обеих гомологичных хромосомах, считаются D-отрицательными (резус-отрицательными).
Среди европейцев D-отрицательных людей 15-17 %, в Южной Африке – 5 %, в Японии, Китае, Монголии и Корее – 3 %. Напротив, у басков лишь 34 % D-положительных лиц. Отметим, что у европецев основной причиной D-отрицательности является делеция гена RHD, в то время как у африканцев и азиатов часто выявляется неактивный (молчащий) ген RHDили гибридный ген RHD-СЕ-D, не экспрессирующий антиген D. 20 % D-отрицательных японцев имеют резус-фенотипDEL,характеризующийся очень низким уровнем экспрессии антигена D.
Прорыв в понимании молекулярных основ системы Резус произошел в последние 15-19 лет, когда в начале 90-х годов прошлого века были клонированы генылокуса RH – ген RHD и ген RHСЕ. Выяснилось, что эти гены кодируют две белковые молекулы, встраивающиеся в мембрану эритроцитов, - белок RhD и белок RhCE. Частью аминокислотной структуры одного из этих белков – белка RhD - является антиген D. Белок RhCE, в отличие от белка RhD, формирует два резус-антигена - антиген С (или с) и антиген Е (или е), наследуемых в блоке в разных комбинациях: СЕ, Се, сЕ или се. Наличие двух различных антигенных детерминант в одной молекуле белка подтверждается выработкой двух типов антител в ходе иммунного ответа, инициированного белком RhCE, – анти-С (или анти-с) и анти-Е (или анти-е).
|
|
Белки RhD и RhCE на 92 % идентичны по структуре (аминокислотному составу и конформации) в связи с высокой гомологичностью кодирующих их генов RHD и RHСЕ, обусловленной, вероятно, генной дупликацией. Оба белка состоят из 416 аминокислот и отличаются лишь 35 аминокислотами. В мембране одного эритроцита содержится от 10 до 30 тысяч молекул ключевых резус-антигенов.
Резус-протеины RhD и RhCE - это молекулы, 12 раз пересекающие мембрану эритроцитов в направлении от внутренней поверхности к наружной и затем вновь ко внутренней с С- и N-концами, ориентированными к цитоплазме (рис. 14).
Рис. 14. Структурная организация протеина RhD
(из Conroy M. et al., Br. J. Haematol.,2005).
|
|
Некоторые участки этих белковых молекул, выступающие шестью петлями над наружной поверхностью мембраны эритроцитов, обладают свойствами эпитопов – детерминантных областей антигена. Применение моноклональных антител, способных взаимодействовать с эпитопами лишь одного типа, позволило выявить в молекуле протеина RhD эпитопы 36 различных типов.
Есть основания полагать, что в мембране эритроцитов D-положительных людей два ключевых резус-протеина RhD и RhCE образуют Резус-комплекс (рис. 15) с двумя молекулами резус-ассоциированного гликопротеина – Rh AG (по классификации ISBT - RН50). У D-отрицательных лиц Резус-комплекс, возможно, содержит две RhCE субъединицы (обычно се) и две RhAG субъединицы.
Рис. 15. Модель Резус-комплекса в мембране эритроцита D-положительного
лица (из Heitman J., Agre P., Nature Genetics, 2000).
Гликопротеин Rh AG на 40 % идентичен белкам RhD и RhCE, что указывает на его принадлежность к семейству резус-протеинов, и он, также как белки RhD и RhCE, 12 раз пересекает мембрану эритроцитов (рис.16).
Рис. 16. Структурная организация протеина RhAG
(из Conroy M. et al., Br. J. Haematol.,2005).
Семейство резус-протеинов составляют ключевые резус-белки эритроцитов - носители антигенов D, С (или с), Е (или е) - и резус-ассоциированный гликопротеин RhAG. С резус-семейством ассоциированы десятки дополнительных (accessory) гликопротеинов.
|
|
Очевидно, что столь значительное разнообразие антигенных белков системы Резус, связанное с выпадением отдельных нуклеотидов, точечными нуклеотидными заменами в цепи ДНК, транслокацией, изменением экспрессии антигенов и пр., делает эту систему самой полиморфной из всех известных на сегодняшний день систем групп крови. Генетические исследования последних лет выявили случаи обменов между генами RHD и RHСЕ. Мутантные гены кодировали гибридные резус-протеины, у которых имелись RhD-специфические области в молекуле Rhсе-протеина и наоборот. Эритроциты, содержащие гибридные резус-протеины Rhсе, могли взаимодействовать с некоторыми моноклональными антителами анти-D.
Показано, что для экспрессии белков RhD и RhCE в мембрану эритроцитов необходим гликопротеин RhAG. Вотсутствие протеина RhAG нарушается процесс сборки и переноса из цитоплазмы в мембрану эритроцитов ключевых белков резус-комплекса – белков RhD и RhCE. Это подтверждается одним из фенотипов системы RH – фенотипом резус-ноль (Rhnull).
Rh ноль может быть следствием мутации одного из генов большого комплекса резус-генов – гена RHAG, блокирующей образование резус-ассоциированного гликопротеина RhAG. Оказалось, что в мембране эритроцитов лиц фенотипа Rhноль отсутствуют не только молекулы протеина RhAG , но ирезус-протеины RhD и RhСЕ. При этом лица Rhноль могут передавать по наследству антигены семейства Резус своим детям (по аналогии с Бомбейским фенотипом). Имеются сведения о наличии у лиц фенотипа Rh ноль естественных антител ко всем ключевым антигенам системы Резус.
|
|
Важно отметить, что у носителей фенотипа Rhноль были выявлены морфологические и физиологические изменения эритроцитов. В красных клетках крови повышалось осмотическое давление, они приобретали форму сфероцитов, уменьшалась продолжительность их жизни, наступал гемолиз.
Эти наблюдения, а также множество специальных исследований убеждают в том, что семейство резус-белков является существенной составляющей цитоскелета эритроцитов, и участвует в транспорте воды и аммония через его мембрану.
Ключевые антигены системы RH начинают синтезироваться примерно с 6 недели внутриутробного развития плода. Экспрессия белков с резус-антигенами в мембрану пронормобластов отмечается уже на 38-42 день эмбриогенеза.
Неэритроидные гомологи резус-белков обнаружены в печени, почках, головном мозге и коже. Эти белки осуществляют трансмембранный перенос аммония в клетках, составляющих эти органы.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 144; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!