В работах М. Села было показано, что гомополимеры, состоящие из одинаковых аминокислот, не обладают антигенной структурой, в то время как гетерополимеры содержат антигенные детерминанты, причем чем сложнее состав полипептида, тем больше различных антигенных детерминант он образует. Важными здесь являются два фактора: жесткость конформации полипептидной глобулы и ее аминокислотный состав.

Существует несколько путей исследования структуры антигенных детерминант. Один из них основан на искусственном синтезе фрагментов первичной структуры, в которых проводятся замещения отдельных аминокислот. Другой путь — изучение влияния избирательной модификации отдельных аминокислотных остатков. Еще один способ — сравнение между собой гомологичных антигенов. Эффективным методом является также использование ограниченного протеолта и выявление фрагментов, содержащих антигенные детерминанты. Хотя ни один из этих путей не дает однозначных результатов, однако совокупность данных позволяет построить «антигенный портрет» данного белка.

Исключительную важность знания такого «портрета» для иммунохимического анализа можно продемонстрировать на примере изучения антигенных детерминант раково-эмбрионального антигена и антигенно родственных ему белков. РЭА представляет гликопротеид с Мг=180 000, который содержит по массе около 50% углеводов. Он имеет 9 различных эпитопов, большинство из которых конформационно зависимые пептидные детерминанты. В сыворотке крови содержится еще целая группа белков, перекрестно реагирующих с РЭА, что затрудняет использование этого антигена для диагностических целей. В настоящее время с помощью моноклональных антител выделены три антигенные детерминанты, которые являются абсолютно специфичными для РЭА.

Знание антигенной специфичности является исключительно важным условием для создания диагностических иммунохимиче-ских наборов, так как позволяет проводить определение данного вещества в присутствии близкородственных соединений.

В роли антигенов могут выступать и сами иммуноглобулины. В этом случае организм вырабатывает антитела, которые часто называют вторичными. Например, при иммунизации кролика иммуноглобулинами другого вида животного вырабатываются вторичные антитела. В иммуноферментном анализе существует большая группа методов, в которых используют меченные ферментом вторичные антитела.

Обобщая данные о структуре антигенной детерминанта белков, можно выделить ее следующую характерную особенность: жесткий участок поверхности белковой глобулы, образованный одним или несколькими фрагментами полипептидной цепи, содержащими иммунодоминантную группу.

Нуклеиновые кислоты. Структура антигенных детерминант нуклеиновых кислот остается до сих пор малопонятной. Это обусловлено тем, что сами по себе нуклеиновые кислоты практически не иммуногенны, но в комплексе с белками к ним могут быть полу-чены антитела. Как и в случае белков, важную роль играет жесткость структуры полинуклеотида. В состав антигенной детерминанты входят три- и тетрануклеотиды. Они могут быть образованы как двуспиральными, так и односпиральными участками. Понимание структуры антигенных детерминант имеет важное значение не только в плане иммунохимической диагностики различных патологических процессов, но и в связи с активным развитием гибридизации ДНК, в которых антитела выступают в роли детектирующих систем.

Полисахариды. Полисахариды — весьма сложная по своему составу и строению группа антигенов, входящая в структуру стенок микроорганизмов и многих других клеток и определяющая их специфичность. Полисахариды входят в состав многих белков и также играют роль антигенных детерминант. В большинстве случаев полисахаридные антигены представляют собой длинную цепь, к которой присоединены боковые короткие олигосахариды, содержащие 4—б остатков Сахаров, фактически являющиеся антигенными детерминантами. В одних случаях олигосахаридные группировки идентичны и тогда весь полисахаридный комплекс представляет собой чередующиеся антигенные детерминанты. В других случаях боковые цепи могут сильно различаться между собой. Как правило, в антигенную детерминанту входят остатки Сахаров, расположенные на конце боковых цепей, содержащие заряженную группу, которая является иммунодоминантной группой.

На специфичность олигосахаридных антигенных детерминант в структуре белков оказывает влияние ближайшее окружение по-липептидиой цепи белка-носителя и тип связи между сахарами.

В случае полисахаридных гомополимеров, таких, как декстран, антигенная детерминанта может состоять из фрагментов, содержащих до восьми остатков.

Липиды, входящие в состав комплексов со многими полисахаридами, не обладают антигенной специфичностью, по-видимому, из-за высокой конформационной подвижности. Таким образом, структура полисахаридных антигенных детерминант представляет собой олигосахаридные цепи длиной 4—6 остатков, специфичность которых определяется химическим составом, типом гликозидных связей и остатками, находящимися в ближайшем окружении.

Гаптены. Гаптены — это вещества, которые сами не вызывают иммунного ответа, но, будучи конъюгированы с носителями, обладают способностью стимулировать синтез против них антитела. Обычно принято считать, что гаптены — это низкомолекулярные соединения, однако это не совсем верно. Например, нуклеиновые кислоты, полипептиды D-аминокислот имеют высокую молекулярную массу, но антитела против иих возникают только после коНъюгирования их с белками. В этом случае гаптены в конъюгатах с белком выступают в роли иммунодоминантной группы и поэтому в дальнейшем могут взаимодействовать с антителами независимо от белка носителя.

Структура и антигенная специфичность гаптенов определяется целым рядом факторов. В качестве гаптенов могут выступать самые разнообразные органические вещества с Мг>100. С практической точки зрения важными являются стероидные и пептидные гормоны, широкий круг лекарственных соединений, пестициды, различные продукты промышленного органического синтеза, обладающие аллергенным действием.

Антигенная специфичность гаптенов сильно зависит от их химической структуры. Так, введение дополнительных групп может сильно исказить «антигенный портрет» того или иного соединения. Например, тироксин и трийодтиронин отличаются только одним остатком I, чего вполне достаточно, чтобы антитела против этих гормонов сильно различались перекрестной реактивностью. Классическими примерами стали исследования с пара-, орто- и мета-аминобензойной кислотами, которые практически не дают перекрестных реакций при сопоставимых концентрациях.

Важным моментом является стереоспецифичность гаптенов; антитела против олигопептидов из D-аминокислот не реагируют с олигопептидами из L-аминокислот.

На антигенную специфичность сильное влияние оказывают аминокислотный остаток белка носителя, к которому пришит гап-тен, а также молекулярные размеры гаптена. Так, в длинных оли-гопептидных гаптенах замена аминокислотных остатков, которые расположены близко к белку-носителю, оказывает меньшее влияние, чем в коротких. Напротив, замены в удаленных от носителя аминокислотных остатках оказываются драматическими для антигенной структуры независимо от размеров гаптена. Аналогичны з-акономерности для олигосахаридов.