Определение антител – Изотопы, Состав, функции, Медицинские приложения и многое другое

Вопрос

Антитела являются основой иммунной системы в организме человека.,В этой статье мы подробно рассмотрим определение антител,их изотопы,медицинское применение антител и многое другое.

An антитело (от), также известный как иммуноглобулин (Ig),большой, Y-образный белок, вырабатываемый в основном плазматическими клетками, который используется иммунной системой для нейтрализации патогенов, таких как патогенные бактерии и вирусы..

Антитело распознает уникальную молекулу патогена, называется антигеном, через фрагмент антигенсвязывающий (потрясающий) вариабельная область, такая как SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19. Они борются с инфекцией, блокируя части вируса, необходимые для заражения клетки, или маркируя их для уничтожения иммунной системой..

Антитела продуцируются иммунными клетками, известными как В-клетки. Невероятный спектр антител, которые мы можем производить, проистекает из невероятного диапазона В-клеток, которые у нас есть. Когда мы заражены вирусом, небольшой набор В-клеток распознает вирус и, через пару недель, с помощью других иммунных клеток, известных как Т-клетки, они учатся производить все более сильные антитела к вирусу. Эти В-клетки созревают и размножаются на фабриках по производству антител, известных как плазматические клетки..

Каждый кончик “и” антитела содержит паратоп (аналогично замку) что специфично для одного конкретного эпитопа (аналогично ключу) на антигене, позволяя этим двум структурам соединяться вместе с точностью.

Y-образные антитела

Используя этот механизм связывания, антитело может тег микроб или инфицированная клетка для атаки других частей иммунной системы, или может нейтрализовать свою цель напрямую (например, подавляя часть микроба, которая необходима для его вторжения и выживания).

В зависимости от антигена, связывание может препятствовать биологическому процессу, вызывающему заболевание, или может активировать макрофаги для уничтожения чужеродного вещества.

Способность антитела связываться с другими компонентами иммунной системы опосредуется через его Fc-область. (расположен в основании “и”), который содержит консервативный сайт гликозилирования, участвующий в этих взаимодействиях. Производство антител является основной функцией гуморальной иммунной системы..

Антитела - это гликопротеины, принадлежащие к суперсемейству иммуноглобулинов. Они составляют большую часть гамма-глобулиновой фракции белков крови.. Обычно они состоят из основных структурных единиц, каждая из которых имеет две большие тяжелые цепи и две маленькие легкие цепи..

Существует несколько различных типов тяжелых цепей антител, которые определяют пять различных типов кристаллизуемых фрагментов. (Fc) которые могут быть присоединены к антигенсвязывающим фрагментам.

Пять различных типов Fc-областей позволяют сгруппировать антитела в пять изотипы. Каждая Fc-область определенного изотипа антитела способна связываться со своим специфическим Fc-рецептором. (FcR), кроме IgD, который по сути является BCR, что позволяет комплексу антиген-антитело выполнять различные роли в зависимости от того, с каким FcR он связывается.

Способность антитела связываться с соответствующим ему FcR дополнительно модулируется структурой гликана(s) присутствует на консервативных участках в пределах своего региона Fc.

Способность антител связываться с FcR помогает направлять соответствующий иммунный ответ для каждого различного типа постороннего объекта, с которым они сталкиваются. Например,, IgE отвечает за аллергический ответ, состоящий из дегрануляции тучных клеток и высвобождения гистамина..

Fab-паратоп IgE связывается с аллергическим антигеном, например частицы клещей домашней пыли, в то время как его область Fc связывается с рецептором Fc ε. Взаимодействие аллерген-IgE-FcRε обеспечивает передачу аллергического сигнала, вызывая такие состояния, как астма.

Хотя общая структура всех антител очень похожа, небольшая область на кончике белка чрезвычайно изменчива, позволяя миллионам антител с немного различными структурами наконечника, или антигенсвязывающие сайты, существовать. Этот регион известен как гипервариабельная область.

Каждый из этих вариантов может связываться с различным антигеном. Это огромное разнообразие паратопов антител на антигенсвязывающих фрагментах позволяет иммунной системе распознавать столь же широкий спектр антигенов..

Большая и разнообразная популяция паратопа антитела генерируется случайными событиями рекомбинации набора генных сегментов, которые кодируют разные антигенсвязывающие сайты. (или же paratopes), с последующими случайными мутациями в этой области гена антитела, которые создают дальнейшее разнообразие.

Этот рекомбинационный процесс, который приводит к разнообразию паратопов клональных антител, называется V(D)J или VJ рекомбинация. Антитело паратоп полигенное, состоит из трех генов, V, D, и J. Каждый локус паратопа также полиморфен, такой, что во время производства антител, один аллель V, один из D, и один из J выбран.

Эти генные сегменты затем объединяются с использованием случайной генетической рекомбинации для получения паратопа.. Области, где гены случайно рекомбинированы вместе, являются гипервариабельной областью, используемой для распознавания различных антигенов на клональной основе..

Гены антител также реорганизуются в процессе, называемом переключением классов, который меняет один тип Fc-фрагмента тяжелой цепи на другой., создание другого изотипа антитела, которое сохраняет антигенспецифическую вариабельную область. Это позволяет использовать одно антитело различными типами Fc-рецепторов., экспрессируется на разных участках иммунной системы.

Изотопы антител

Мембраносвязанную форму антитела можно назвать поверхностный иммуноглобулин (SIG) или мембранный иммуноглобулин (Mig).

Это часть В-клеточный рецептор (BCR), которая позволяет B-клетке обнаруживать присутствие специфического антигена в организме и запускать активацию B-клеток

.BCR состоит из поверхностно-связанных антител IgD или IgM и связанных гетеродимеров Ig-α и Ig-β., которые способны передавать сигнал. Типичная В-клетка человека будет иметь 50,000 в 100,000 антитела, связанные с его поверхностью.

После связывания антигена, они группируются большими пятнами, который может превышать 1 микрометр в диаметре, на липидных плотах, которые изолируют BCR от большинства других клеточных сигнальных рецепторов.

Эти пластыри могут повысить эффективность клеточного иммунного ответа., поверхность клетки обнажена вокруг В-клеточных рецепторов на несколько сотен нанометров,что дополнительно изолирует BCR от конкурирующих влияний.

Антитела или иммуноглобулины бывают разных форм. На основании различий в аминокислотных последовательностях в константной области тяжелых цепей они дополнительно классифицируются на пять классов. Эти:

  • IgG – содержащие гамма-тяжелую цепь
  • IgM - содержащая му тяжелую цепь
  • IgA – содержащий альфа-тяжелую цепь
  • IgD - содержащая дельта тяжелая цепь
  • IgE - содержащая эпсилон тяжелая цепь

 

 

Каждый из них назван с “Ig” префикс, обозначающий иммуноглобулин (имя иногда используется взаимозаменяемо с антителом) и отличаются по своим биологическим свойствам, функциональные локации и способность бороться с различными антигенами, как показано в таблице.

Различные суффиксы изотипов антител обозначают различные типы тяжелых цепей, которые содержит антитело, с каждым классом тяжелой цепи, названным по алфавиту: α (альфа), с (гамма), d (дельта), е (эпсилон), и μ (му). Это вызывает IgA, IgG, IgD, IgE, и IgM, соответственно.

Состав

Антитела тяжелые (~ 150 кДа) глобулярные белки плазмы. Размер молекулы антитела составляет около 10 нм. У них есть сахарные цепочки (гликаны) добавлен к консервативным аминокислотным остаткам.

Другими словами, антитела гликопротеины.Присоединенные гликаны являются критически важными для структуры и функции антитела. Среди прочего экспрессированные гликаны могут модулировать сродство антитела к его соответствующему FcR.(s).

структура антитела

Основной функциональной единицей каждого антитела является иммуноглобулин (Ig) мономер (содержащий только одну единицу Ig); секретируемые антитела также могут быть димерными с двумя единицами Ig, как с IgA., тетрамерный с четырьмя единицами Ig, как IgM костистых рыб, или пентамерный с пятью единицами Ig, как у млекопитающих IgM.

Несколько доменов иммуноглобулина составляют две тяжелые цепи (красный и синий) и две легкие цепи (зеленый и желтый) антитела. Домены иммуноглобулина состоят из 7 (для постоянных доменов) а также 9 (для переменных доменов) β-тяжи.

Вариабельные части антитела представляют собой его V-области, и константой является его область C.

Иммуноглобулиновые домены

Ig мономер представляет собой “и”-сформированная молекула, состоящая из четырех полипептидных цепей; два одинаковых тяжелые цепи и два одинаковых легкие цепи связаны дисульфидными связями.

Каждая цепь состоит из структурных доменов, называемых иммуноглобулиновыми доменами.. Эти домены содержат около 70–110 аминокислот и классифицируются по различным категориям. (например, переменный или IgV, и константа или IgC) в соответствии с их размером и функцией.

У них есть характерная иммуноглобулиновая складка, в которой два бета-листа создают “сэндвич” форма, удерживаются вместе за счет взаимодействия между консервативными цистеинами и другими заряженными аминокислотами.

Тяжелая цепь

Существует пять типов тяжелой цепи Ig млекопитающих, обозначаемых греческими буквами.: α, d, е, с, и μ. Тип присутствующей тяжелой цепи определяет учебный класс антитела; эти цепи находятся в IgA, IgD, IgE, IgG, и антитела IgM, соответственно.

Разные тяжелые цепи отличаются по размеру и составу; α и γ содержат приблизительно 450 аминокислоты, тогда как μ и ε приблизительно 550 аминокислоты.

Каждая тяжелая цепь имеет два региона, в константный регион и вариабельная область. Константная область идентична у всех антител одного и того же изотипа, но отличается антителами разных изотипов.

Тяжелые цепи γ, α и δ имеют постоянную область, состоящую из три тандем (в линии) Ig домены, и шарнирная область для дополнительной гибкости;тяжелые цепи μ и ε имеют постоянную область, состоящую из четыре иммуноглобулиновые домены.

Вариабельная область тяжелой цепи отличается антителами, продуцируемыми различными В-клетками., но одинаково для всех антител, продуцируемых одной В-клеткой или клоном В-клетки. Вариабельная область каждой тяжелой цепи составляет приблизительно 110 аминокислоты длинные и состоят из одного домена Ig.

Легкая цепь

У млекопитающих существует два типа легкой цепи иммуноглобулина., которые называются лямбда (L) и каппа (Мистер).Легкая цепь имеет два последовательных домена: одна постоянная область и одна переменная область.

Примерная длина легкой цепи 211 в 217 аминокислоты. Каждое антитело содержит две легкие цепи, которые всегда идентичны; только один тип легкой цепи, κ или λ, присутствует на антитело у млекопитающих. Другие типы легких цепей, например йота (J) цепь, встречаются у других позвоночных, таких как акулы (Хрящевые) и костистые рыбы (костистые рыбы).

CDRs, Fv, Fab и Fc регионы

Различные части антитела имеют разные функции. конкретно, в “руки” (которые в целом идентичны) содержат сайты, которые могут связываться с конкретными молекулами, позволяет распознавать специфические антигены.

Эта область антитела называется потрясающий (фрагмент, антигенсвязывающая) область. Он состоит из одного константного и одного вариабельного домена из каждой тяжелой и легкой цепи антитела.

Паратоп на аминоконцевом конце мономера антитела образован вариабельными доменами тяжелой и легкой цепей.. Переменная область также упоминается как FV область и является наиболее важной областью для связывания с антигенами.

Чтобы быть конкретным, переменные петли β-нитей, по три на свете (VL) и тяжелый (VЧАС) цепи ответственны за связывание с антигеном.

Эти петли называются областями, определяющими комплементарность (CDRs). Структуры этих CDR были сгруппированы и классифицированы Chothia и др., А недавно - North и др. И Nikoloudis и др..

В рамках теории иммунной сети, CDR также называют идиотипами. Согласно теории иммунной сети, адаптивная иммунная система регулируется взаимодействием между идиотипами.

Основание Y играет роль в модулировании активности иммунных клеток. Этот регион называется Fc (Фрагмент, кристаллизующийся) область, и состоит из двух тяжелых цепей, которые вносят два или три константных домена в зависимости от класса антитела.

таким образом, область Fc гарантирует, что каждое антитело генерирует соответствующий иммунный ответ для данного антигена, путем связывания с определенным классом рецепторов Fc, и другие иммунные молекулы, такие как белки комплемента.

Делая это, опосредует различные физиологические эффекты, включая распознавание опсонизированных частиц (связывание с FcγR), лизис клеток (обязательное дополнение), и дегрануляция тучных клеток, базофилы, и эозинофилы (связывание с FcεR).

В итоге, область Fab антитела определяет специфичность антигена, тогда как область Fc антитела определяет эффект класса антитела.

Поскольку только константные домены тяжелых цепей составляют область Fc антитела, классы тяжелых цепей в антителах определяют их классовые эффекты. Возможные классы тяжелых цепей в антителах включают альфа, гамма, дельта, эпсилон, и мю, и они определяют изотипы антител IgA, г, D, Е, И м, соответственно.

Это подразумевает, что разные изотипы антител обладают различными классовыми эффектами из-за того, что их разные области Fc связываются и активируют разные типы рецепторов..

Возможные классовые эффекты антител включают: Opsonisation, агглютинация, гемолиз, активация дополнения, дегрануляция тучных клеток, и нейтрализация (хотя этот классовый эффект может быть опосредован областью Fab, а не областью Fc).

Это также подразумевает, что Fab-опосредованные эффекты направлены на микробы или токсины, в то время как Fc-опосредованные эффекты направлены на эффекторные клетки или эффекторные молекулы.

функции

Основные категории действия антител включают следующие:

  • нейтрализация, в котором нейтрализующие антитела блокируют части поверхности бактериальной клетки или вириона, чтобы сделать их атаку неэффективной
  • агглютинация, в котором антитела “склеить” чужеродные клетки в скопления, которые являются привлекательными мишенями для фагоцитоза
  • Атмосферные осадки, в котором антитела “склеить” растворимые в сыворотке антигены, заставляя их выпадать в осадок из раствора сгустками, которые являются привлекательными мишенями для фагоцитоза
  • Активация комплемента (фиксация), в котором антитела, прикрепленные к чужеродной клетке, побуждают комплемент атаковать его с помощью комплекса атаки на мембрану, что приводит к следующему:
  • Лизис чужеродной клетки
  • Стимулирование воспаления за счет хемотаксического привлечения воспалительных клеток

Активированные В-клетки дифференцируются либо в продуцирующие антитела клетки, называемые плазматическими клетками, которые секретируют растворимые антитела, либо в клетки памяти, которые выживают в организме в течение многих лет после этого, чтобы позволить иммунной системе запомнить антиген и быстрее реагировать на будущие воздействия.

На пренатальном и неонатальном этапах жизни, наличие антител обеспечивается пассивной иммунизацией от матери. Раннее производство эндогенных антител варьируется для разных видов антител, и обычно появляются в первые годы жизни.

Поскольку антитела свободно существуют в кровотоке, они считаются частью гуморальной иммунной системы. Циркулирующие антитела продуцируются клональными В-клетками, которые специфически реагируют только на один антиген. (примером является фрагмент белка капсида вируса).

Антитела способствуют укреплению иммунитета тремя способами: Они препятствуют проникновению патогенных микроорганизмов или их повреждению, связываясь с ними; они стимулируют удаление патогенов макрофагами и другими клетками, покрывая патоген; и они запускают разрушение патогенов, стимулируя другие иммунные реакции, такие как путь комплемента..

Антитела также запускают вазоактивную дегрануляцию амина, чтобы способствовать иммунитету против определенных типов антигенов. (гельминты, аллергены).

Активация комплемента

Антитела, которые связываются с поверхностными антигенами (например, на бактерии) будут привлекать первый компонент каскада комплемента своей Fc-областью и инициировать активацию “классический” система комплемента.

Это приводит к гибели бактерий двумя способами., Связывание антитела и молекул комплемента маркирует микроб для поглощения фагоцитами в процессе, называемом опсонизацией; эти фагоциты привлекаются определенными молекулами комплемента, генерируемыми в каскаде комплемента.

второй, некоторые компоненты системы комплемента образуют комплекс мембранной атаки, чтобы помочь антителам напрямую убить бактерию. (бактериолиз).

Активация эффекторных клеток

Для борьбы с патогенами, которые размножаются вне клеток, антитела связываются с патогенами, чтобы связать их вместе, заставляя их агглютинировать.

Поскольку антитело имеет по крайней мере два паратопа, он может связывать более одного антигена, связывая идентичные эпитопы, переносимые на поверхности этих антигенов.

Покрывая патоген, антитела стимулируют эффекторные функции против патогена в клетках, которые распознают их область Fc.

Те клетки, которые распознают покрытые патогены, имеют Fc-рецепторы, который, как следует из названия, взаимодействуют с Fc-областью IgA, IgG, и IgE-антитела.

Взаимодействие конкретного антитела с Fc-рецептором в конкретной клетке запускает эффекторную функцию этой клетки; фагоциты фагоцитируют, тучные клетки и нейтрофилы дегранулируют, естественные клетки-киллеры выделяют цитокины и цитотоксические молекулы; что в конечном итоге приведет к уничтожению вторжения микробов.

Активация естественных клеток-киллеров антителами запускает цитотоксический механизм, известный как антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность. (ADCC) - этот процесс может объяснить эффективность моноклональных антител, используемых в биологической терапии против рака.

Рецепторы Fc являются изотип-специфичными, что дает большую гибкость иммунной системе, вызывая только соответствующие иммунные механизмы для различных патогенов.

Природные антитела

Люди и высшие приматы также производят “природные антитела” которые присутствуют в сыворотке до вирусной инфекции. Природные антитела были определены как антитела, которые производятся без какой-либо предыдущей инфекции, вакцинация, воздействие других чужеродных антигенов или пассивная иммунизация.

Эти антитела могут активировать классический путь комплемента, приводящий к лизису частиц вируса в оболочке задолго до активации адаптивного иммунного ответа..

Многие природные антитела направлены против дисахарида галактозы α.(1,3)-галактоза (а-Gal), который находится в виде концевого сахара на гликозилированных белках клеточной поверхности, и генерируется в ответ на производство этого сахара бактериями, содержащимися в кишечнике человека.

Считается, что отторжение ксенотрансплантированных органов, частично, результат естественных антител, циркулирующих в сыворотке реципиента, связывающихся с антигенами -Gal, экспрессируемыми на донорской ткани

Разнообразие иммуноглобулинов

Практически все микробы могут вызывать антительный ответ. Успешное распознавание и уничтожение многих различных типов микробов требует разнообразия среди антител; их аминокислотный состав варьируется, что позволяет им взаимодействовать со многими различными антигенами.

Было подсчитано, что люди производят около 10 миллиард различных антител, каждый способен связывать отдельный эпитоп антигена.

Хотя огромный репертуар различных антител генерируется у одного человека, количество генов, доступных для производства этих белков, ограничено размером генома человека.

Разработано несколько сложных генетических механизмов, которые позволяют В-клеткам позвоночных генерировать разнообразный пул антител из относительно небольшого числа генов антител..

Доменная изменчивость

Хромосомная область, которая кодирует антитело, является большой и содержит несколько отдельных генных локусов для каждого домена антитела - область хромосомы, содержащую гены тяжелой цепи. (IGH @) находится на хромосоме 14, и локусы, содержащие гены легкой цепи лямбда и каппа (IGL @ и IGK @) находятся на хромосомах 22 а также 2 в людях.

Один из этих доменов называется переменным доменом, который присутствует в каждой тяжелой и легкой цепи каждого антитела, но могут отличаться у разных антител, генерируемых разными.

Различия, между переменными доменами, расположены на трех петлях, известных как гипервариабельные области (HV-1, HV-2 и HV-3) или определяющие комплементарность области (CDR1, CDR2 и CDR3). CDR поддерживаются в вариабельных доменах консервативными каркасными областями.

Локус тяжелой цепи содержит около 65 различные гены вариабельного домена, которые все различаются по своим CDR. Комбинируя эти гены с массивом генов для других доменов антитела, образуется большая кавалерия антител с высокой степенью изменчивости.

Эта комбинация называется V(D)J рекомбинация обсуждается ниже.

V(D)J рекомбинация

Соматическая рекомбинация иммуноглобулинов, также известный как V(D)J рекомбинация, включает в себя генерацию уникальной вариабельной области иммуноглобулина.

Вариабельная область каждой тяжелой или легкой цепи иммуноглобулина кодируется несколькими частями, известными как генные сегменты (subgenes). Эти сегменты называются переменными (V), разнообразие (D) и присоединение (J) сегменты.

V, Сегменты D и J обнаружены в тяжелых цепях Ig., но только сегменты V и J обнаруживаются в легких цепях Ig. Несколько копий V, Существуют генные сегменты D и J, и тандемно расположены в геномах млекопитающих. В костном мозге, каждая развивающаяся В-клетка будет собирать вариабельную область иммуноглобулина путем случайного отбора и объединения одного V, один сегмент гена D и один J (или один V и один J сегмент в легкой цепи).

Поскольку существует несколько копий каждого типа генного сегмента, и различные комбинации сегментов гена могут быть использованы для создания каждой вариабельной области иммуноглобулина, этот процесс генерирует огромное количество антител, каждый с разными паратопами, и, следовательно, разные антигенные специфичности.

Перегруппировка нескольких подгенов (то есть. Семейство V2) для лямбда-легкой цепи иммуноглобулин связан с активацией микроРНК miR-650, что дополнительно влияет на биологию B-клеток.

RAG белки играют важную роль с V(D)J рекомбинация при разрезании ДНК в определенном регионе. Без присутствия этих белков, V(D)J рекомбинация не произойдет.

После того, как B-клетка продуцирует функциональный ген иммуноглобулина во время V(D)J рекомбинация, он не может выразить любую другую переменную область (процесс, известный как исключение аллелей) таким образом, каждая B-клетка может продуцировать антитела, содержащие только один тип вариабельной цепи.

Соматическая гипермутация и созревание аффинности

После активации антигеном, В-клетки начинают быстро размножаться. В этих быстро делящихся клетках, гены, кодирующие вариабельные домены тяжелой и легкой цепей, претерпевают высокую скорость точечных мутаций, процессом, называемым соматическая гипермутация (SHM).

SHM приводит к примерно одной замене нуклеотида на вариабельный ген., на клеточное деление. Как следствие, любые дочерние В-клетки будут приобретать небольшие аминокислотные различия в вариабельных доменах их цепей антител.

Это способствует увеличению разнообразия пула антител и влияет на сродство антитела к связыванию антигена..

Некоторые точечные мутации приводят к выработке антител с более слабым взаимодействием (низкое сродство) с их антигеном, чем исходное антитело, и некоторые мутации будут генерировать антитела с более сильным взаимодействием (высокая близость).

В-клетки, которые экспрессируют антитела с высокой аффинностью на своей поверхности, будут получать сильный сигнал выживания во время взаимодействия с другими клетками, тогда как те с антителами низкой аффинности не будут, и умрет от апоптоза.

таким образом, В-клетки, экспрессирующие антитела с более высокой аффинностью к антигену, будут вытеснять клетки с более низкой аффинностью к функции и выживаемости, позволяя со временем увеличить среднюю аффинность антител.

Процесс генерации антител с повышенной аффинностью связывания называется созревание аффинности. Созревание аффинности происходит в зрелых В-клетках после V(D)J рекомбинация, и зависит от помощи Т-хелперов.

Переключение классов

Переключение изотипа или класса - это биологический процесс, происходящий после активации В-клетки., что позволяет клетке продуцировать различные классы антител (IgA, IgE, или IgG).

Различные классы антител, и, следовательно, эффекторные функции, определяются константой (С) области тяжелой цепи иммуноглобулина.

Первоначально, Наивные В-клетки экспрессируют только IgM и IgD клеточной поверхности с идентичными антигенсвязывающими областями. Каждый изотип адаптирован для отдельной функции; следовательно, после активации, антитело с IgG, IgA, или эффекторная функция IgE может потребоваться для эффективного устранения антигена.

Переключение классов позволяет разным дочерним клеткам из одной и той же активированной В-клетки продуцировать антитела разных изотипов..

Только константная область тяжелой цепи антитела изменяется во время переключения класса; переменные регионы, и, следовательно, антигенная специфичность, оставаться без изменений.

Таким образом, потомство одной B-клетки может продуцировать антитела, все специфично для одного и того же антигена, но со способностью производить эффекторную функцию, подходящую для каждого антигенного заражения.

Переключение классов запускается цитокинами; генерируемый изотип зависит от того, какие цитокины присутствуют в среде В-клеток.

Переключение классов происходит в локусе гена тяжелой цепи с помощью механизма, называемого рекомбинацией переключения классов. (КСО). Этот механизм основан на консервативных нуклеотидных мотивах., называется переключатель (S) районы, обнаружен в ДНК перед каждым геном константной области (кроме в δ-цепи).

Нить ДНК разрывается под действием ряда ферментов в двух выбранных S-областях..

Экзон вариабельного домена воссоединяется посредством процесса, называемого негомологичным соединением концов. (NHEJ) до желаемой постоянной области (с, α или ε). Этот процесс приводит к получению гена иммуноглобулина, который кодирует антитело другого изотипа..

Специфические обозначения

Антитело можно назвать моноспецифичными если он имеет специфичность к тому же антигену или эпитопу,или биспецифичные, если они имеют сродство к двум разным антигенам или двум разным эпитопам на одном и том же антигене.

Группу антител можно назвать поливалентный (или же неспецифический) если они имеют сродство к различным антигенам или микроорганизмам. Внутривенный иммуноглобулин, если не указано иное, состоит из множества различных IgG (поликлональный IgG). По сравнению, моноклональные антитела - это идентичные антитела, продуцируемые одной В-клеткой..

Асимметричные антитела

Гетеродимерные антитела, которые также асимметричны и антитела, обеспечивают большую гибкость и новые форматы для прикрепления различных лекарств к антителам.

Одним из общих форматов гетеродимерного антитела является “Ручки-в-отверстия” формат. Этот формат специфичен для части тяжелой цепи константной области в антителах.

В “ручки” часть разработана путем замены маленькой аминокислоты на большую. Это вписывается в “отверстие”, который разработан путем замены большой аминокислоты на меньшую.

Что связывает “ручки” к “отверстия” дисульфидные связи между каждой цепью. В “Ручки-в-отверстия” форма способствует антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Одноцепочечные вариабельные фрагменты (ScFv) связаны с вариабельным доменом тяжелой и легкой цепи через короткий линкерный пептид. Линкер богат глицином, что дает ему больше гибкости, и серин / треонин, что придает ему специфику.

Два разных фрагмента scFv могут быть соединены вместе, через шарнирную область, к константному домену тяжелой цепи или константному домену легкой цепи. Это придает антителу биспецифичность, с учетом специфичности связывания двух разных антигенов.

В “Ручки-в-отверстия” формат усиливает образование гетеродимера, но не подавляет образование гомодимера.

Для дальнейшего улучшения функции гетеродимерных антител, многие ученые смотрят на искусственные конструкции.

Искусственные антитела представляют собой в значительной степени разнообразные белковые мотивы, которые используют функциональную стратегию молекулы антитела., но не ограничены структурными ограничениями петли и каркаса природного антитела.

Способность управлять комбинационным дизайном последовательности и трехмерного пространства может превзойти естественный дизайн и позволить прикрепление различных комбинаций лекарств к рукам..

Гетеродимерные антитела имеют больший диапазон форм, которые они могут принимать, и лекарства, которые прикрепляются к плечам, не обязательно должны быть одинаковыми на каждой руке, позволяя использовать различные комбинации лекарств для лечения рака.

Фармацевтические препараты способны производить высокофункциональные биспецифичные, и даже мультиспецифичный, антитела. Степень, в которой они могут функционировать, впечатляет, учитывая, что такое изменение формы от естественной формы должно привести к снижению функциональности.

Медицинские приложения

Диагностика заболеваний

Обнаружение определенных антител является очень распространенной формой медицинской диагностики, и такие приложения, как серология, зависят от этих методов.

Например, в биохимических анализах для диагностики заболеваний,по крови определяется титр антител, направленных против вируса Эпштейна-Барра или болезни Лайма.

Если этих антител нет, либо человек не инфицирован, либо заражение произошло очень давно, и В-клетки, генерирующие эти специфические антитела, естественно распались.

медицинский диагноз антител

В клинической иммунологии, уровни отдельных классов иммуноглобулинов измеряются нефелометрическим методом (или турбидиметрия) для характеристики профиля антител пациента.Повышение уровней различных классов иммуноглобулинов иногда полезно для определения причины поражения печени у пациентов, для которых диагноз неясен..[1] Например, повышенный IgA указывает на алкогольный цирроз, повышенный IgM указывает на вирусный гепатит и первичный билиарный цирроз, в то время как IgG повышен при вирусном гепатите, аутоиммунный гепатит и цирроз.

Аутоиммунные расстройства часто можно связать с антителами, которые связывают собственные эпитопы организма.; многие могут быть обнаружены с помощью анализов крови. Антитела, направленные против поверхностных антигенов эритроцитов при иммуноопосредованной гемолитической анемии, выявляются с помощью теста Кумбса. Тест Кумбса также используется для скрининга антител в препаратах для переливания крови, а также для скрининга антител у женщин дородового возраста..

Практически, несколько иммунодиагностических методов, основанных на обнаружении комплекса антиген-антитело, используются для диагностики инфекционных заболеваний, например ИФА, иммунофлюоресценция, вестерн-блот, иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез, и магнитный иммуноанализ.

Антитела, полученные против хорионического гонадотропина человека, используются в тестах на беременность, отпускаемых без рецепта..

Новый химический состав диоксаборолана позволяет использовать радиоактивный фторид (18F) маркировка антител, что позволяет проводить позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) визуализация рака.

Лечение болезней

Прицельная терапия моноклональными антителами используется для лечения таких заболеваний, как ревматоидный артрит.,рассеянный склероз,псориаз,и многие формы рака, включая неходжкинскую лимфому,колоректальный рак, рак головы и шеи и рак груди.

Некоторые иммунные нарушения, такие как Х-связанная агаммаглобулинемия и гипогаммаглобулинемия, приводят к частичному или полному отсутствию антител. Эти заболевания часто лечат путем индукции краткосрочной формы иммунитета, называемой пассивным иммунитетом.. Пассивный иммунитет достигается за счет передачи готовых антител в виде сыворотки крови человека или животных., объединенный иммуноглобулин или моноклональные антитела, в пострадавшего человека.

Пренатальная терапия

Резус-фактор, также известный как резус-антиген, это антиген, обнаруженный в красных кровяных тельцах; лица, резус-положительные (Rh +) имеют этот антиген на своих эритроцитах и ​​лицах, которые резус-отрицательны (Rh-) не делайте.

Во время нормальных родов, родоразрешение или осложнения во время беременности, кровь из плода может попасть в организм матери.

В случае резус-несовместимых матери и ребенка, последующее смешивание крови может сенсибилизировать резус- мать к резус-антигену на клетках крови резус + ребенка, положить остаток беременности, и любые последующие беременности, в группе риска гемолитической болезни новорожденного.

ро(D) иммуноглобулиновые антитела специфичны для человеческого антигена RhD. Антитела против RhD вводятся как часть дородовой схемы лечения, чтобы предотвратить сенсибилизацию, которая может возникнуть, когда резус-отрицательная мать имеет резус-положительный плод.

Лечение матери анти-RhD-антителами до и сразу после травмы и родов разрушает резус-антиген в системе матери у плода.

Важно отметить, что это происходит до того, как антиген может стимулировать материнские В-клетки к “Помните” Резус-антиген путем генерации В-клеток памяти.

Следовательно, ее гуморальная иммунная система не будет вырабатывать анти-резус-антитела, и не будет атаковать резус-антигены нынешних или последующих детей.

ро(D) Лечение иммуноглобулином предотвращает сенсибилизацию, которая может привести к резус-болезни, но не предотвращает и не лечит основное заболевание.

кредит:

HTTPS://en.wikipedia.org/wiki/Antibody#Forms

Оставьте ответ