IgG FCに結合したヒトのリウマチ因子の構造

これは、自己抗体とその自己抗原の間の複合体の最初の結晶構造分析であり、抗体抗原複合体ではこれまでに見られなかった相互作用のモードを明らかにします。おそらく非常に低い親和性に寄与する抗体接触残基が比較的少ないだけでなく、これらの残基は潜在的な組み合わせ部位表面の片側のみに見られます。実際、多くのCDR残基は、組み合わせサイトの中央領域のものを含むFC結合に関与していないため、このRFが別の、まったく異なる特異性を持っている可能性があることを想像するのは簡単です。したがって、抗体は、まだ正体不明の抗原に応じて反応して発生した可能性があり、IgG FCとの反応性は不幸な交差反応性である可能性があります。確かに、IgG FCと相互作用するCDR残基のいくつかは生殖系列エンコードされていますが、FCと多くの接触をする軽鎖の2つの残基のうちの1つであるPro56は、体細胞変異です。この変異は結合親和性に大きく貢献するように見えるため、この自己抗体の生成におけるIgG FCに対する抗原駆動型応答の証拠です。RF-ANによって認識されるFCエピトープは、細菌結合タンパク質AおよびGの結合部位に驚くほど似ていますが、これの重要性は明らかではありません。しかし、明らかなのは、エピトープにはFC炭水化物残基の一部が含まれていないことですが、複合体の構造は、ガラクトース残基が存在しないときに炭水化物の立体構造に変化があることを明らかにしています。アルファ（1-6）リンクされた分岐とCガンマ2ドメイン上の末端ガラクトース残基間の相互作用の喪失により、炭水化物鎖がモバイルになると同時に、Cガンマ2表面の主に疎水性パッチを暴露すると同時に、モバイルになるように見えます。。アグラクトシル炭水化物鎖または新しく露出した残基のいずれかへのアクセシビリティは、特定のRFで報告されているG0-IGGの反応性の向上を説明する可能性があり、そのようなエピトープはRF-ANによって認識されたものとそれほど異なる必要はありません。末端ガラクトース残基の有無の影響をより完全に理解するには、FCの完全にガラクトシル化グリコフォームを比較のために研究する必要があります。この作業は進行中です。また、オリゴ糖の組成にこの違いを感知することが知られているRFを研究し、また、IgGクラス、および滑膜からより高い親和性のRFを研究することも重要です。RF-ANは、細胞株として不死化された最初のRFであり、多くの点でそれは典型的なRF（特異性、生殖系列の配列と親和性との関係）であるが、ここで明らかにされた新しい構造的特徴が明らかになったかどうかを確立する必要があるこの分析は、実際に他のRFの典型です。異なる起源のRFと対照的な機能特性との間で比較できる場合にのみ、病原性RFを構成するものと、そのような自己反応性抗体が生成されるメカニズムを理解し始めます。

This is the first crystal structure analysis of a complex between an autoantibody and its autoantigen, and it reveals a mode of interaction never before seen in an antibody-antigen complex. Not only are there relatively few antibody contact residues, contributing perhaps to its very low affinity, but these residues are to be found on only one side of the potential combining site surface. Indeed, so many CDR residues are not involved in Fc binding, including those in the central region of the combining site, that it is easy to envisage that this RF may have another, entirely different, specificity. The antibody may therefore have originated in response to another, as yet unidentified, antigen, and the reactivity with IgG Fc may be an unfortunate cross-reactivity. Certainly some of the CDR residues which do interact with IgG Fc are germline encoded, but significantly one of only two residues in the light chain, Pro56, which makes many contacts with Fc, is a somatic mutation. Since this mutation would appear to make a significant contribution to the binding affinity, it is therefore evidence for an antigen driven response to the IgG Fc in the generation of this autoantibody. The Fc epitope recognised by RF-AN is strikingly similar to the binding sites for the bacterial binding proteins A and G, but the significance of this is not clear. What is clear however is that the epitope does not include any part of the Fc carbohydrate residues, although the structure of the complex does reveal that there is an alteration in the carbohydrate conformation when the galactose residues are absent. Loss of the interaction between the terminal galactose residue on the alpha (1-6) linked branch and the C gamma 2 domain appears to allow the carbohydrate chains to become mobile, at the same time exposing a predominantly hydrophobic patch on the C gamma 2 surface. Accessibility to either the agalactosyl carbohydrate chains or the newly exposed residues may account for the enhanced reactivity for G0-IgG that has been reported for certain RFs, and such an epitope need not be very different to that recognised by RF-AN. In order to understand more completely the effect of the presence or absence of the terminal galactose residue, the fully galactosylated glycoform of Fc must be studied for comparison; this work is underway. It is also important now to study a RF which is known to sense this difference in oligosaccharide composition, and also to study RFs of higher affinity, of the IgG class, and from the synovium. RF-AN was the first RF to be immortalised as a cell line, and in many ways it is a typical RF (in terms of specificity, relationship to germline sequence and affinity), but we must now establish whether the novel structural features revealed in this analysis are indeed typical of other RFs. Only when comparisons can be made between RFs of different origin and with contrasting functional properties will we begin to understand what constitutes a pathogenic RF, and the mechanism by which such auto-reactive antibodies are generated.