Immunomforschung
Offener Zugang

Abstrakt

Immunglobulinstruktur zeigt Kontrolle über CDR-Bewegung

Michael T. Zimmermann, Aris Skliros, Andrzej Kloczkowski und Robert L. Jernigan

Die Bewegungen der IgG-Struktur werden mithilfe einer Normalmodusanalyse eines elastischen Netzwerkmodells ausgewertet, um Scharniere, die Dominanz von Niederfrequenzmodi und die wichtigsten internen Bewegungen zu erkennen. Eine Frage, die wir beantworten möchten, ist, ob IgG-Scharnierbewegungen die Antigenbindung erleichtern oder nicht. Wir bewerten auch die Auswirkungen von Proteinkristallen und -packungen auf die experimentellen Temperaturfaktoren und Störungsvorhersagen. Wir stellen fest, dass die Auswirkungen der Proteinumgebung auf die kristallografischen Temperaturfaktoren für die Bewertung spezifischer funktioneller Bewegungen von IgG irreführend sein können. Das Ausmaß der Bewegung der Antigenbindungsdomänen wird berechnet, um ihre große räumliche Abtastung zu zeigen. Wir kommen zu dem Schluss, dass die IgG-Struktur speziell darauf ausgelegt ist, große Exkursionen der Antigenbindungsdomänen zu ermöglichen. Es wird gezeigt, dass Normalmodi in der Lage sind, die Scharnierbewegungen und die räumliche Abtastung durch die Struktur rechnerisch zu bewerten. Die Antigenbindungsschleifen und das Hauptscharnier scheinen sich ähnlich wie der Rest der Struktur zu verhalten, wenn wir die Dominanz der Niederfrequenzmodi und das Ausmaß der internen Bewegung berücksichtigen. Die vollständige IgG-Struktur weist eine geringere spektrale Dimension auf als einzelne Fab-Domänen, was auf einen effizienteren Informationstransfer durch den Antikörper als durch jede einzelne Domäne hindeutet. Dies stützt die Behauptung, dass die IgG-Struktur speziell dafür konstruiert ist, die Antigenbindung zu erleichtern, indem die Bewegung der Antigenbindungsschleifen mit den großflächigen Scharnierbewegungen gekoppelt wird.