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201310/16

免疫の仕組み(2)

さて、はっきり言ってごちゃごちゃです(^^;

 

先に書きました手順を踏むためには、どんな情報交換を行うのかという疑 問がむくむくと持ち上がってきます。

マクロファージは、カメラをもっていませんから、T細胞に写真を見せて説明しているということは無いようですし(^^;、マクロファージから情報を受け取ったヘルパーT細胞が、その情報に合ったキラーTやB細胞だけの尻をけっ飛ばせるのはなぜか(^^;等など

そして、最大の謎は、どうやって相手の異物に対応(結合)出来る、部位を作り出しているのかと言うことです。

簡単に書きましたが、「特定の非自己」にだけ結合する部位を作り出さなくてはならないのです。 この「特定な非自己」の種類は10億~100億種類になるそうで、この膨大な種類の中から1つだけと結合できる因子をもっているB細胞やT細胞が存在しなくてはならないのです。 これは、B細胞云々以前の問題ですが、まずは自己と非自己を見分けないと、同士撃ちになってしまいます。

 

マクロファージに全身を食べられてしまいます(^^;;;; ということで、自己・非自己をどのように見分けているのかという部分へ行ってみたいと思います。 (はっきり言って悩んでます<書き手(^^;)

 

一言で片づけるならHLAの一致不一致です。

LHAではありません(^^;

 

この一言で終わらせたい・・・・(^^;;;;;

 

では、説明に入ります(^^; 人は約60兆個の細胞から出来ていますが、この全ての細胞には、タンパク質のマークが記されています。

主要組織適合性抗原複合体(MHC:major histocompatibility antigen complex)と言われている物で、人の場合はHLA抗原(human leucocyte an tigen)と呼ばれている、タンパク質の一種です。

HLA抗原は、遺伝子の第六染色体上の、ABCDという4カ所に近接して存在している遺伝子によって作られるタンパク質だそうでして、その遺伝子は「A-B-C-DP-DQ-DR」という遺伝子が1セットになり、染色体上に、構成の違う2セットが対になって存在しています。

今のところ判っているだけで、A:24種類、B:52種類、C:11種類、DP:6種類、DQ:9種類、DR:20種類の遺伝子があることが判っているそうでして、D郡にはまだ分類されていない物も数多くあるそうです。

これらの中から各1つづつの遺伝子が選ばれて、A-B-C-DP-DQ -DRが決定されてます。

この遺伝子は、両親から1セットづつ受け継ぎますので、兄弟でも一致す る確率は1/4になります。

これが、他人同士となりますと、日本人の場合、2~3万人に1人という 確率になるそうです。

このMHCには、2つの「クラス」があることが判っているそうで、A・ B・Cがクラス1分子、DP・DQ・DRがクラス2分子と呼ばれています。

クラス1は体のほぼ全ての細胞表面に現れます。ですから、このクラス1 抗原が、自己証明として働きます、クラス2は、マクロファージやB細胞等の限られた細胞に現れます。

ここでのポイントは、MHC(人の場合はHLA)というのがあることと、2つのクラスがあることで、これらによって自己・非自己を見分けているということです。

 

 

Tさんの場合(^^; T細胞が、仕事をするためには、対象となる相手とピッタリとくっつかなくてはなりません(^^;ホットナノネ

T細胞の表面にはT細胞抗原レセプターという抗原と結合する部分があるのですが、これだけですと大したことが出来ません(^^;ツキガワルイ 大雑把ですが、キラーT細胞の場合ですとCD8という補助分子をもっており、ヘルパーT細胞の場合はCD4という補助分子をもっています。 このCD分子は、相手をひっつかむ「手」みたいな物でして、CD8はMHCクラス1分子と結合し、CD4はMHCクラス2分子と結合します。 相手と反応するためにがっ

ちりと相手をつかむ腕の役割をするわけです。

さて、ここでまずは、マクロファージから考えてみます。 マクロファージは、異物を取り込み消化してしまいますが、この時取り込んだ物をペプチド(アミノ酸が少数連なった物)になるまで分解します。 そして、MHCクラス2分子にそのペプチドを結合して、細胞表面に出して、T細胞のところへやってきます。

MHCクラス2をひっつかまえるのは、CD4という分子の腕ですので、 ヘルパーT細胞の抗原レセプターが、ペプチドと結合して異物化したMHCクラス2分子とくっつき、異物を認識するのだそうです。 一方、ウィルスやガンに犯されている細胞は、これら外来のペプチドと結合したMHCクラス1の分子を細胞表面に出します。これは、「非自己化した自己」です。

クラス1分子と結合するのはCD8分子ですので、キラーT細胞はこの部 分に結合して、非自己と判断し、この細胞を殺してしまいます。

 

+-----+ ←CD分子    T細胞→ ●-<メ[◎ ←抗原提示細胞

↑ ↑ ↑

 

T細胞抗原レセプター | MHC分子 ペプチド しかし、実際の所、抗原提示細胞からの信号だけでは、T細胞の攻撃は始まらないそうで、抗原レセプターに加え、CD8やLFA-1というような、分子からの信号を総合的に受け取って初めて目が覚めるそうです(^^;テイケツアツ

これは、体内で頻繁に起こっている小さな刺激に対して、やたらとあちこ ちでT細胞が活性化してしまうことを防いでいるといえるようです。

Bさんの場合(^^; 簡単に言えば、B細胞は抗体を造る細胞です。 と、一言で済ますのは簡単ですが、この細胞が作り出す「抗体」ってのが問題です。

先にも書きましたように、T細胞にしろB細胞にしろ、識別し結合しなくてはならない、異物のパターンは10億~100億種類あると言われてい ます。

 

B細胞は表面に抗体と同じ様な構造の抗原レセプターをたくさんまとっています。 このレセプターは特定の1つの蛋白質としか結合しません。 で、これに対応する異物が入ってきますと、それと結合し、ヘルパーT細胞からの活性因子等の刺激も受けて、分裂を始めます。 なんで、すぐに抗体の放出を始めないかと言いますと、何度も書いているように、相手にしなくてはならないもののパターンが非常に多いのですが、 なんと、この100億種類とも言われるパターンを持ったB細胞がそれぞれ存在しているのです(^^;

 

ということは、特定の蛋白質と結合できる抗体を生成できる免疫細胞の数 は非常に少ないのです。

なんせ、非自己として識別しなくてはならない物が100億種類ですから、 免疫細胞が1000億~1兆個あったとしても、同じ抗原レセプターを持った細胞は50個から100個程度が通常は存在しているだけということになります。この程度のB細胞が抗体を放出してもその数はたかが知れています(^^; 進入して来た細菌などは何千何万という単位の数になります。

ということで、先に書いたように、分裂をして、自分と同じ抗体を作れる細胞(クローン)を増やして行く「クローン増殖」を行い、クローンを数千から数万にまで増やし、一気に抗体を放出し戦いを始めます。

この増殖中の期間が「潜伏期間」と言われる物で、5~7日はかかります。 熱が出るとか痛みが始まるのは、こうした免疫細胞が戦いを始めた証拠です。

 

免疫の中で一番有名な方ですね(^^)Yな方々です(^^;タイケイガ

 

B細胞のレセプターもこの抗体と同じ様な構造をしているのですが、この抗体ってのが謎です。 なんせ、100億からのバリエーションを持っているのです。

いくら人の遺伝子が長いとはいえ、抗体だけの為にこんな沢山の蛋白質を 合成する様な事は出来ません。

一体どのような仕組みでこんな沢山のバリエーションを作り出すのでしょ うか(・・?

 

抗体は、免疫グロブリン(Ig)といいまして、幾つかのクラス(基本的な種類っすかね)があります。

IgM・IgG・IgA・IgD・IgE と言われる物です。

このクラスの下にサブクラスというのもあります。G1・G2とか。

この中で、IgGが最も基本的な抗体で、血液中の抗体の75%位はこの抗 体だそうです。この抗体は、唯一胎盤を通過出来る抗体で、母親から胎児に受け継がれたこの抗体が赤ちゃんを守るそうです。 細菌やウィルスに結合して中和したり、捕食細胞が異物を取り込むのを助けたりする抗体もこのクラスの抗体です。 何かありますと、最初に作られるのが、IgMだそうです。が、すぐにIgGに取って代わられるそうで、これは、免疫記憶の為らしいのですが、IgM は抗体の中でも、先見隊の役割をするようで

すね。この抗体は、Yが5つ円形につながったような形をしています。

この2種類の抗体が作られると生体防御へ進みますが、IgEが作られますと、過敏症反応へ進むことになります。

 

IgDは、一体何をする抗体なのか判っていないそうです(^^; 最後に、IgAですが、この抗体は他の物とかなり違った性格をしていまして、IgAには、血清型と分泌型があるのですが、ほとんどは分泌型でして、 これが非常に重要な抗体になります。

この分泌型IgAの働く舞台は、消化器や肺、泌尿器などの粘液中でして、この粘液の中というのは、蛋白質分解酵素が大量にあるため、普通の抗体であるIgGやIgMですと、分解されてしまいます。 ところが、分泌型IgAは、ポリペプチドの上着を着ていまして(^^;、これら蛋白質分解酵素に出会っても分解されません。

母乳には、このIgAが沢山含まれていまして、まだ自分でこれらの抗体を作り出せない赤ちゃんは、この母乳のIgAが消化器系の粘膜に定着し、粘膜から進入しようとする細菌等から守られるのだそうです。

 

普段の居住地ですが(^^;

G・Mは血清の中に、Aは主に消化器系等の粘膜に、Eは表面(気管支粘 膜なども含めて)近くに、Dは、末梢血中のリンパ球の表面に居るそうです。

 

文章が長くなるので分割ぅ~(^^;

 

 

さて、蛋白質である抗体のバリエーションの多さの理由ですが、実は抗体 は、組み立てキットの様な構造になっているんだそうです。

\\ //         \\ //

|| || だいたいこのようなユニットになっています。

細かく説明するとパニックになります(書き手が(^^;)ので簡単に(^^;;;;

 

1/  /5

2/  /6

3| 4| 片側だけ取り出して見ました(^^; 各部の名前は・・・

1・2・3・4で構成されるのがH鎖5・6がL鎖 だそうです。 ということで、全体としては、4本のポリペプチドから出来上がっています。

 

1・2・5・6が抗原と反応する部分で、3・4の構造によって先のクラスが分かれます。この3・4の部分は、生体防御系の各細胞との結合も受 け持っています。

 

このうちの、2・3・4・6の部分が定常部、1・5の部分が可変部で、この1・5の部分の構成が変わると、結合出来る相手が変わるのです。 この可変領域のなかでも、特に変化をする所を超可変領域と言いますが、変化頻度を見ますと、その部分は特に変化が激しいようです。(H・Lの 可変部に3ヶ所くらいのピークがある)

このように、全体を変化させるのではなく、ほんの一部を変化させること で、100億共言われるバリエーションを産み出しているのでした。

 

この部分に関する研究で利根川博士はノーベル賞を受賞しました。そんな話ですので細かに説明しだしたら、私が死にます(^^;

ですから簡単に(^^;;; 一般的に、両親から半分づつ受け継いだ遺伝子は、変化せずに子の資質となりますが、免疫グロブリンに関する遺伝子にこのことが当てはまらない のだそうで、一つの個体が出来上がった後でも、遺伝子のこの部分だけは変化していくのだそうです。

抗体には可変部と定常部がありますが、可変部に関する遺伝子ですと、H鎖ではV・D・Jという大きなグループに分けられ、それぞれに100種・4~10種・4種の遺伝子が存在するそうで、L鎖の方は、VとJに分けられるそうです。

 

このそれぞれの領域の遺伝子が特殊な酵素で分割・再結合をして、それぞ れの領域に幾多の遺伝子の中からそれぞれ1つを選んで抗体の体の構造であるポリペプチドを合成する遺伝子になるんだそうです。 この時の組み合わせが、この大雑把な部分だけでも、H鎖で4000種類、L鎖で1500種類の組み合わせがあるそうで、これだけでも600万種類の組み合わせが作り出すことが可能になっているそうです。

実際は、もっと細かな変化があるそうで、その組み合わせの数は・・・・

・ですね(^^; 可変部の多様性の他に、抗体にはクラスがありました。AとかGとかEとか。 この定常部の変化は、可変部とはちょいと違いまして、 可変部-μ-δ-γ-ε-α

 

という形で、定常部の遺伝子がつながっているのですが、ひじょ~~に複 雑な経路をたどってこの内の一つだけが選択され、他の部分は捨てられてしまうんだそうです。

例えば、「μ」が選択されますと、IgMになりますし、αが選択されますとIgAに、γが選択されますとIgGになるんだそうです。

 

こうして、幾多ある遺伝子情報のなかからたった一つの組み合わせが選ばれて、抗体産生細胞は、たった1種類だけの免疫グロブリンを作る細胞になるのだそうです。

 

 

ちょっとまとめ(^^; YYYYYY :

B :

(*^^*) MF

(^O^) NK (–メ)ワルイコハオランカェ~

 

MF 悪 MF TK

((((^O^) ~~~(ヘーー)ヘ (^O^))))))マクロファージダヨン (ーーメ))))))

TK

MF YYYYYY (ーーメ))))) (^O^) B TK

: (*^^*)ミジュクナBサイボウダス (ーーメ)キラーダス

: ↑ |ツンツン

Y Y Y Y Y Y Y Y コウタイデゴンス | Y Y Y YY Y Y Y Y Y 悪

Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y MF TH

(((((^0^)ゲップ (^^)ヘルパダス B B B B B |

(*^^*)(*^^*)(*^^*)(*^^*)(*^^*)←------------+ ワレラケイシツサイボウダス

ツンツン

 

 

こんなところですかね(^^;

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