Иммуноглобулины: 1 — мономерные IgD, IgE и IgG; 2 — димер IgA; 3 — пентамер IgM

Иммуноглобули́ны D (IgD) — класс антител. На долю IgD приходится 1 % мембранных белков незрелых B-лимфоцитов, причём обычно IgD экспрессируются вместе с другими мембранными антителами, называемыми иммуноглобулинами M (IgM). В плазме крови IgD присутствует в очень небольшом количестве и составляет 0,25 % от всех иммуноглобулинов плазмы крови[1]. Молекула IgD представляет собой мономер с двумя тяжёлыми δ-цепями и двумя лёгкими цепями[2].

IgD был описан в 1964 году как необычный миелоидный[англ.] белок, и функции антител этого класса долгое время оставались неизвестны[2]. Позже было установлено, что IgD участвуют в активации B-лимфоцитов, функционально дополняют IgM и могут даже замещать их.

Структура

IgD существует в виде мономера, состоящего из двух тяжёлых цепей (δ-цепей) и двух лёгких цепей. Молекулярная масса IgD составляет 185 кДа, время полужизни — 2,8 дней[1]. Количество константных доменов (C-доменов) у разных видов различно: у человека имеется три домена Cδ1, Cδ2 и Cδ3, а у мышей — только Cδ1 и Cδ3. Как отражается отсутствие домена Cδ2 в IgD мыши на функционировании IgD, неизвестно[2]. У человека и других приматов имеется протяжённый шарнирный участок (H-регион), N-концевая часть которого обогащена аланином и треонином. C-концевая часть шарнирного участка обогащена остатками лизина, глутамата и аргинина и подвергается O-гликозилированию, которое необходимо для взаимодействия IgD с рецепторами на поверхности активированных T-лимфоцитов. H-регион человеческого IgD взаимодействует с протеогликанами, связанными с гепарином и гепарансульфатом[англ.], которые экспрессируются на поверхности базофилов и тучных клеток. У мышей H-регион короче и подвергается N-гликозилированию[3][4].

У разных позвоночных наблюдается широкая структурная вариабельность IgD из-за альтернативного сплайсинга соответствующих мРНК и рекомбинации, происходящей при переключении классов антител. Альтернативный сплайсинг IgD отмечен у всех челюстноротых, в то время как рекомбинация при переключении классов служит средством увеличения структурного разнообразия IgD лишь у высших позвоночных[5]. У рыб структура константного участка вариабельна ввиду амплификации экзонов Cδ[6].

Функции

Функции IgD долгое время оставались неизвестны. IgD присутствуют у всех позвоночных от хрящевых рыб до человека (но, возможно, отсутствуют у птиц). Практически повсеместное распространение этого класса антител свидетельствует в пользу того, что IgD могут быть такими же древними антителами, как IgM, и играть важную роль в работе иммунной системы. IgD, заякоренные в мембранах B-клеток, принимают участие в их активации. В ходе дифференцировки B-клеток единственным экспрессируемым классом антител является IgM. Экспрессия IgD начинается в тот момент, когда B-клетки покидают костный мозг и направляются в периферические лимфоидные ткани. В зрелом состоянии B-клетка коэкспрессирует IgM и IgD. IgD могут дополнять функции IgM и даже функционально замещать IgM в случае нефункциональности последних[7][8].

Генетически модифицированные мыши[англ.], лишённые IgD, не демонстрируют существенных врождённых дефектов в функционировании B-клеток[9][10]. Известно, что IgD могут связываться с тучными клетками и базофилами, активируя их на выработку противомикробных веществ[11]. Кроме того, IgD могут связываться с моноцитами[12].

Заякоренные в мембране IgD могут активировать врождённый и адаптивный иммунитет, функционируя в составе B-клеточного рецепторного комплекса[13]. Этой способностью обладают и секретируемые IgD, взаимодействующие с моноцитами[12], базофилами[11][14] и тучными клетками[15]. В 2010 году на мышах, страдающих от коллаген-индуцированного артрита, было показано, что моноклональные антитела, направленные против IgD (анти-IgD), смягчают симптомы заболевания[12]. Этот новый терапевтический подход к лечению аутоиммунных заболеваний был впоследствии успешно опробован на мышиных моделях приобретённого буллёзного эпидермолиза[16] и хронической контактной гиперчувствительности[17].

Примечания

  1. ↑ 1 2 Rogentine Jr. G. N., Rowe D. S., Bradley J., Waldmann T. A., Fahey J. L. Metabolism of human immunoglobulin D (IgD). (англ.) // The Journal Of Clinical Investigation. — 1966. — September (vol. 45, no. 9). — P. 1467—1478. — doi:10.1172/JCI105454. — PMID 5919348. []
  2. ↑ 1 2 3 Галактионов, 2004, с. 72.
  3. ↑ Iwase H., Tanaka A., Hiki Y., Kokubo T., Ishii-Karakasa I., Kobayashi Y., Hotta K. Abundance of Gal beta 1,3GalNAc in O-linked oligosaccharide on hinge region of polymerized IgA1 and heat-aggregated IgA1 from normal human serum. (англ.) // Journal Of Biochemistry. — 1996. — July (vol. 120, no. 1). — P. 92—97. — doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021398. — PMID 8864849. []
  4. ↑ Swenson Christina D., Patel Thakor, Parekh Raj B., Tamma S. M. Lakshmi, Coico Richard F., Thorbecke G. Jeanette, Amin Ashok R. Human T cell IgD receptors react with O-glycans on both human IgD and IgA1 (англ.) // European Journal of Immunology. — 1998. — August (vol. 28, no. 8). — P. 2366—2372. — ISSN 0014-2980. — doi:10.1002/(sici)1521-4141(199808)28:08<2366::aid-immu2366>3.0.co;2-d.
  5. ↑ Ohta Y., Flajnik M. IgD, like IgM, is a primordial immunoglobulin class perpetuated in most jawed vertebrates. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2006. — 11 July (vol. 103, no. 28). — P. 10723—10728. — doi:10.1073/pnas.0601407103. — PMID 16818885. []
  6. ↑ Chen K., Cerutti A. New insights into the enigma of immunoglobulin D. (англ.) // Immunological Reviews. — 2010. — September (vol. 237, no. 1). — P. 160—179. — doi:10.1111/j.1600-065X.2010.00929.x. — PMID 20727035. []
  7. ↑ Bengtén E., Quiniou S. M., Stuge T. B., Katagiri T., Miller N. W., Clem L. W., Warr G. W., Wilson M. The IgH locus of the channel catfish, Ictalurus punctatus, contains multiple constant region gene sequences: different genes encode heavy chains of membrane and secreted IgD. (англ.) // Journal Of Immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 2002. — 1 September (vol. 169, no. 5). — P. 2488—2497. — doi:10.4049/jimmunol.169.5.2488. — PMID 12193718. []
  8. ↑ Preud'homme J. L., Petit I., Barra A., Morel F., Lecron J. C., Lelièvre E. Structural and functional properties of membrane and secreted IgD. (англ.) // Molecular Immunology. — 2000. — October (vol. 37, no. 15). — P. 871—887. — doi:10.1016/s0161-5890(01)00006-2. — PMID 11282392. []
  9. ↑ Edholm E. S., Bengten E., Wilson M. Insights into the function of IgD. (англ.) // Developmental And Comparative Immunology. — 2011. — December (vol. 35, no. 12). — P. 1309—1316. — doi:10.1016/j.dci.2011.03.002. — PMID 21414345. []
  10. ↑ Nitschke L., Kosco M. H., Köhler G., Lamers M. C. Immunoglobulin D-deficient mice can mount normal immune responses to thymus-independent and -dependent antigens. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 1993. — 1 March (vol. 90, no. 5). — P. 1887—1891. — doi:10.1073/pnas.90.5.1887. — PMID 8446604. []
  11. ↑ 1 2 Chen K., Xu W., Wilson M., He B., Miller N. W., Bengtén E., Edholm E. S., Santini P. A., Rath P., Chiu A., Cattalini M., Litzman J., B Bussel J., Huang B., Meini A., Riesbeck K., Cunningham-Rundles C., Plebani A., Cerutti A. Immunoglobulin D enhances immune surveillance by activating antimicrobial, proinflammatory and B cell-stimulating programs in basophils. (англ.) // Nature Immunology. — 2009. — August (vol. 10, no. 8). — P. 889—898. — doi:10.1038/ni.1748. — PMID 19561614. []
  12. ↑ 1 2 3 Nguyen T. G., Little C. B., Yenson V. M., Jackson C. J., McCracken S. A., Warning J., Stevens V., Gallery E. G., Morris J. M. Anti-IgD antibody attenuates collagen-induced arthritis by selectively depleting mature B-cells and promoting immune tolerance. (англ.) // Journal Of Autoimmunity. — 2010. — August (vol. 35, no. 1). — P. 86—97. — doi:10.1016/j.jaut.2010.03.003. — PMID 20456921. []
  13. ↑ Übelhart R., Hug E., Bach M. P., Wossning T., Dühren-von Minden M., Horn A. H., Tsiantoulas D., Kometani K., Kurosaki T., Binder C. J., Sticht H., Nitschke L., Reth M., Jumaa H. Responsiveness of B cells is regulated by the hinge region of IgD. (англ.) // Nature Immunology. — 2015. — May (vol. 16, no. 5). — P. 534—543. — doi:10.1038/ni.3141. — PMID 25848865. []
  14. ↑ Shan M., Carrillo J., Yeste A., Gutzeit C., Segura-Garzón D., Walland A. C., Pybus M., Grasset E. K., Yeiser J. R., Matthews D. B., van de Veen W., Comerma L., He B., Boonpiyathad T., Lee H., Blanco J., Osborne L. C., Siracusa M. C., Akdis M., Artis D., Mehandru S., Sampson H. A., Berin M. C., Chen K., Cerutti A. Secreted IgD Amplifies Humoral T Helper 2 Cell Responses by Binding Basophils via Galectin-9 and CD44. (англ.) // Immunity. — 2018. — 16 October (vol. 49, no. 4). — P. 709—724. — doi:10.1016/j.immuni.2018.08.013. — PMID 30291028. []
  15. ↑ Zhai G. T., Wang H., Li J. X., Cao P. P., Jiang W. X., Song J., Yao Y., Wang Z. C., Wang Z. Z., Wang M. C., Liao B., Feng Q. M., Lu X., Wang H., Gao P., Liu Z. IgD-activated mast cells induce IgE synthesis in B cells in nasal polyps. (англ.) // The Journal Of Allergy And Clinical Immunology. — 2018. — November (vol. 142, no. 5). — P. 1489—1499. — doi:10.1016/j.jaci.2018.07.025. — PMID 30102935. []
  16. ↑ Kulkarni U., Karsten C. M., Kohler T., Hammerschmidt S., Bommert K., Tiburzy B., Meng L., Thieme L., Recke A., Ludwig R. J., Pollok K., Kalies K., Bogen B., Boettcher M., Kamradt T., Hauser A. E., Langer C., Huber-Lang M., Finkelman F. D., Köhl J., Wong D. M., Manz R. A. IL-10 mediates plasmacytosis-associated immunodeficiency by inhibiting complement-mediated neutrophil migration. (англ.) // The Journal Of Allergy And Clinical Immunology. — 2016. — May (vol. 137, no. 5). — P. 1487—1497. — doi:10.1016/j.jaci.2015.10.018. — PMID 26653800. []
  17. ↑ Nguyen T. G. Immune-modulation via IgD B-cell receptor suppresses allergic skin inflammation in experimental contact hypersensitivity models despite of a Th2-favoured humoral response. (англ.) // Immunology Letters. — 2018. — November (vol. 203). — P. 29—39. — doi:10.1016/j.imlet.2018.09.008. — PMID 30218740. []

Литература

  • Галактионов В. Г. Иммунология. — М.: Издат. центр «Академия», 2004. — 528 с. — ISBN 5-7695-1260-1.
source: https://ru.wikipedia.org/wiki/IgD