Общие сведения о гамма-глобулинах

Кровь состоит из жидкой части - плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.

Плазма крови, лишенная белка фибриногена, называется сывороткой крови. Известно около 100 белковых компонентов плазмы.

Условно их можно разделить на три группы:

- альбумины

- глобулины

- фибриноген.

Белки плазмы, которые остались после удаления фибриногена, называются сывороточными белками.

Глобулины сыворотки крови делятся на три фракции: α, β, γ- глобулины. Каждая фракция, в свою очередь, делится на подфракции. Разделение основано на их различной электрофоретической подвижности.

Гамма-глобулин (γ-глобулин) представляет собой белковую фракцию сыворотки крови, которая выполняет функцию защитных антител в организме и обладает наименьшей электрофоретической подвижностью.

Впервые эту фракцию выделил из сыворотки крови А.Тизелиус в 1937 году и назвал её гамма - глобулином.

Гамма-глобулины не являются однородным сывороточным белком. Методом электрофореза на бумаге они разделяется на гамма 1- и гамма 2 - глобулины, а наиболее тонкими методами - на значительно большее число фракций. Из белковых фракций сыворотки крови гамма глобулиновая является самой неоднородной (имеется более 16 подфракций). Однако все подфракции гамма-глобулина очень близки по физико-химическим свойствам и электрофоретической подвижности (по данным Н.В. Клениной, 1971).

Чистые препараты гамма-глобулина не должны содержать протеины с электрофоретической подвижностью большей, чем 2,8∙10^-5 в вероналовом буфере при рН – 8.

Гамма-глобулины (гамма; 7S гамма; 6,6S гамма; гамма 2; гамма SS) составляют основную массу иммуноглобулинов. В сыворотке крови человека на долю гамма-глобулина приходится 70-75 % иммуноглобулинов.

Было установлено, что гамма-глобулин человека имеет константу седиментации S20, равную 7,2. Внутренняя вязкость равна 0,06, а парциальный удельный объём 0,739, отсюда был вычислен молекулярный вес гамма-глобулина, который оказался равным 150000 (У.70 д).

По данным Светберга и Петерсона (1976) этот вес составляет 176000. Было уточнено, что длина макромолекулы гамма-глобулина при исследовании методом рассеяния рентгеновых лучей равна 230-240 А, а по оси поперечного сечения –57 и 19 А.

Изоэлектрические точки (т.е. концентрация водородных ионов (реакция среды) гамма 1- и гамма 2- глобулина человека находятся при рН 6,5 и 7,3; изоэлектрические сыворотки белка – при рН 5,85 и 7,35 (Гауровитц,1963).

Изоэлектрическая точка общей гамма-глобулиновой фракции лежит в пределах рН-6,8-7,3 (Афонский,1960) или рН-6,3-8,3 (Фердман,

1962).

По форме частиц гамма-глобулин относится к глобулярным белкам, форма которых приближается к сферической или палочковидной.

Глобулиновые белки растворимы в воде и солевых растворах. Одни фракции глобулинов нерастворимы в чистой воде и называются эвглобулинами, другие же наоборот, хорошо растворяются в чистой воде и называются псевдоглобулинами.

Разграничить эти компоненты по растворимости очень трудно. Так, при диализе гамма-глобулина против дистиллированной воды, в осадок выпадает эвглобулиновая фракция, псевдоглобулиновая остаётся в растворе. Однако, дальнейший диализ псевдоглобулина приводит к дополнительному выпадению в осадок эвглобулиновой фракции (Хаджес, 1985).

Макромолекулы гамма-глобулинов довольно гибкие. Было отмечено, что характеристическая вязкость и оптическая активность гамма- глобулинов в значительной степени зависит от рН среды.

Было установлено, что оптимум устойчивости гамма-глобулинов в растворах находится при значениях рН, близких к 7,0.

Гамма-глобулины устойчивы в течении нескольких часов при 50⁰ С, причем устойчивость их вырастает при добавлении различных веществ, из которых наиболее эффективными оказались сахара (невосстанавливающие), например лактоза и аминокислоты, в частности глицерин (У.70 д).

Гамма-глобулины обладают широким максимумом поглощения в ультрафиолетовых лучах в области около 280 ммк.

Гамма-глобулины содержат небольшое количество связанных углеводов (галактозы и маннозы), что дает основание отнести их к гликопротеидам. В них содержатся около 1,2 % гексозы и 0,5 % гексозамина. Гамма-глобулин содержит также нейраминовую кислоту и фруктозу. Всего углеводов в гамма-глобулине содержется 6,1 % к содержанию белка (Беттигер, 1960).

Аминокислотный состав гамма глобулинов обладает видовой специфичностью и недостаточно изучен. Наиболее детально и различными авторами исследован аминокислотный состав гамма-глобулинов человека, у животных такие сведения получены в отношении крупного рогатого скота и лошадей.

Содержание гамма-глобулинов в сыворотке крови животных

Содержание гамма-глобулина в сыворотке крови животных различно и непостоянно. Оно подвержено не только индивидуальным колебаниям, но и, в значительной мере, зависит от упитанности, возраста, пола, породы, полового цикла, беременности, времени и условий исследований.

Особенно изменяется содержание гамма-глобулинов и белкового спектра сыворотки крови, в целом, при различных воспалительных процессах, инфекционных заболеваниях. Этот фактор является одним из диагностических признаков. Значительно увеличивается содержание гамма-глобулина при иммунизации животных, под воздействием введенного антигена.

Содержание белковых фракций в сыворотке крови у разных видов животных и человека представлены в таблице 3 (по Д.Л. Фердману).

Таблица 3

Содержание белковых фракций в сыворотке крови

Объект	Белковые фракции, в относительных %
альбумины	Глобулины
альфа	бета	гамма
Человек Корова Лошадь Свинья Овца Кролик Морская свинка	55.2 41.0 32.0 42.0 57.0 60.0 56.0	5.3 13.0 14.0 16.0 11.0 7.0 14.5	8.7 8.0 24.0 17.0 7.0 12.0 8.0	30.0 38.0 30.0 25.0 25.0 21.0 21.5

Изучением содержания белковых фракций в сыворотке крови здоровых животных занимался В.М. Красов (1969 Г.). Им, совместно с И.Н. Кацовой и Т.В. Малишевской, был изучен белковый спектр сыворотки крови семнадцати видов животных и пяти видов птиц.

При исследованиях также было установлено, что у молодых особей содержание гамма-глобулина значительно ниже, чем у взрослых, а у новорожденных он отсутствует совсем.

Литературные данные показывают, что изменения белковой картины крови начинаются с эмбрионального развития организма.

Так, например, у эмбрионов большой группы млекопитающих в сыворотке крови отсутствуют гамма-глобулины и встречается особый белок, открытый и названный Педерсоном фетуином. После рождения фетуин исчезает. У эмбрионов некоторых грызунов и приматов доказано наличие в сыворотке гамма-глобулинов в той же относительной концентрации, что и у взрослых, и отсутствие фетуина.

Различие в составе сывороточных белков у эмбрионов млекопитающих связанно с морфологическими особенностями строения плаценты. Гамма глобулины обнаружены в крови тех животных, у которых строение плаценты обеспечивает тесный контакт с кровью матери и зародыша и делает возможным переход гамма-глобулинов из материнской крови в кровь эмбриона. Фетуин же найден у млекопитающих с монослойной плацентой, через которую гамма-глобулин не может поступить в кровь эмбриона.

Так, например, в плазме новорождённого жеребёнка содержится 3,7 % белка, из них альбумина – 65 %, альфа-глобулина –32 %, бета-глобулина –3 %, а гамма-глобулина –0 % (Пенсон, 1943). Гамма-глобулин отсутствует и в сыворотке крови новорождённого телёнка, однако, через 18-20 часов после дачи молозива его содержание можно обнаружить биохимическими методами.

А.В.Соколов с сотрудниками (1956) обнаружил, что гамма-глобулины у поросят попадают в сыворотку крови только из молока матери и что новорождённые в течение 3 недель после рождения не способны самостоятельно продуцировать сывороточный гамма-глобулин. Были проведены и другие исследования, которые показали, что имеющиеся в молозиве гамма-глобулины сыворотки крови матери, очевидно, проникают в кровь сосунов через желудочно-кишечный тракт непереваренными.