Ufafanuzi wa Antibodies – Isotopu, Muundo, Kazi, Matumizi ya Matibabu na mengi zaidi

Swali

Antibodies ni uti wa mgongo wa mfumo wa kinga katika mwili wa mwanadamu,katika nakala hii tungeangalia kwa kina ufafanuzi wa kingamwili,isotopu zao,matumizi ya matibabu ya kingamwili na mengi zaidi.

An kingamwili (Kutoka), pia inajulikana kama immunoglobulini (Ig),ni kubwa, Protini yenye umbo la Y inayozalishwa hasa na seli za plasma ambayo hutumiwa na mfumo wa kinga ili kupunguza vimelea kama vile bakteria ya pathogenic na virusi..

Kingamwili hutambua molekuli ya kipekee ya pathojeni, inayoitwa antijeni, kupitia fragment antijeni-binding (Fab) eneo tofauti kama SARS-CoV-2, virusi vinavyosababisha COVID-19. Wanapambana na maambukizo kwa kuzuia sehemu za virusi zinazohitajika kuambukiza seli au kwa kuziweka alama ili ziharibiwe na mfumo wa kinga.

Kingamwili huzalishwa na seli za kinga zinazojulikana kama seli B. Aina mbalimbali za kingamwili tunazoweza kuzalisha zinatokana na aina mbalimbali za seli B tulizo nazo. Tunapoambukizwa virusi, seti ndogo ya seli B hutambua virusi na, zaidi ya wiki kadhaa, kwa msaada wa seli nyingine za kinga zinazojulikana kama T seli, wanajifunza kutengeneza kingamwili zenye nguvu na nguvu zaidi kwa virusi. Seli hizi B hukomaa na kuzidisha katika viwanda vya kutengeneza kingamwili zinazojulikana kama seli za plasma.

Kila ncha ya “Y” ya kingamwili ina paratopu (kufanana na kufuli) hiyo ni mahususi kwa epitopu moja mahususi (sawa na ufunguo) kwenye antijeni, kuruhusu miundo hii miwili kuunganisha pamoja kwa usahihi.

Kingamwili zenye umbo la Y

Kwa kutumia utaratibu huu wa kumfunga, kingamwili inaweza tagi microbe au seli iliyoambukizwa kwa mashambulizi ya sehemu nyingine za mfumo wa kinga, au inaweza kubadilisha lengo lake moja kwa moja (kwa mfano, kwa kuzuia sehemu ya microbe ambayo ni muhimu kwa uvamizi wake na kuishi).

Kulingana na antijeni, Kufunga kunaweza kuzuia mchakato wa kibaolojia unaosababisha ugonjwa au kuamsha macrophages kuharibu dutu ya kigeni..

Uwezo wa kingamwili kuwasiliana na vipengele vingine vya mfumo wa kinga hupatanishwa kupitia eneo lake la Fc (iko kwenye msingi wa “Y”), ambayo ina sehemu iliyohifadhiwa ya glycosylation inayohusika katika mwingiliano huu. Uzalishaji wa kingamwili ndio kazi kuu ya mfumo wa kinga ya humoral..

Kingamwili ni glycoproteini mali ya immunoglobulini superfamily.Wanaunda sehemu kubwa ya gamma globulini ya protini za damu.. Kwa kawaida hutengenezwa kwa vitengo vya kimsingi vya miundo-kila moja ikiwa na minyororo miwili mikubwa mizito na minyororo miwili midogo ya mwanga..

Kuna aina kadhaa tofauti za minyororo mizito ya kingamwili inayofafanua aina tano tofauti za vipande vinavyoweza kung'aa. (Fc) ambayo inaweza kuunganishwa kwenye vipande vya kumfunga antijeni.

Aina tano tofauti za kanda za Fc huruhusu kingamwili kuunganishwa katika tano isotypes. Kila eneo la Fc la isotipu fulani ya kingamwili linaweza kushikamana na Kipokezi chake mahususi cha Fc (FcR), isipokuwa IgD, ambayo kimsingi ni BCR, hivyo kuruhusu changamano cha antijeni-antibody kupatanisha majukumu tofauti kulingana na ambayo FcR inafunga.

Uwezo wa kingamwili kujifunga kwa FcR inayolingana inarekebishwa zaidi na muundo wa glycan.(s) iliyopo katika maeneo yaliyohifadhiwa ndani ya eneo lake la Fc.

Uwezo wa kingamwili kujifunga kwa FcRs husaidia kuelekeza mwitikio unaofaa wa kinga kwa kila aina tofauti ya kitu kigeni wanachokutana nacho. Kwa mfano, IgE inawajibika kwa majibu ya mzio inayojumuisha uharibifu wa seli ya mlingoti na kutolewa kwa histamini.

Paratopu ya Fab ya IgE inafunga kwa antijeni ya mzio, kwa mfano chembe chembe za utitiri wa nyumba, wakati eneo lake la Fc linafunga kwa kipokezi cha Fc ε. Mwingiliano wa mzio-IgE-FcRε hupatanisha upitishaji wa ishara ya mzio ili kushawishi hali kama vile pumu..

Ingawa muundo wa jumla wa kingamwili zote ni sawa, eneo ndogo kwenye ncha ya protini ni tofauti sana, kuruhusu mamilioni ya kingamwili zilizo na miundo ya ncha tofauti kidogo, au tovuti zinazofunga antijeni, kuwepo. Mkoa huu unajulikana kama eneo la hypervariable.

Kila moja ya lahaja hizi zinaweza kushikamana na antijeni tofauti. Anuwai hii kubwa ya vimelea vya kingamwili kwenye vipande vinavyofunga antijeni huruhusu mfumo wa kinga kutambua aina mbalimbali sawa za antijeni..

Idadi kubwa na tofauti ya paratopu ya kingamwili hutokezwa na matukio ya kuchanganya tena nasibu ya seti ya sehemu za jeni ambazo husimba tovuti tofauti zinazofunga antijeni. (au paratopi), ikifuatiwa na mabadiliko ya nasibu katika eneo hili la jeni la kingamwili, ambayo yanaleta utofauti zaidi.

Mchakato huu wa upatanisho unaozalisha aina mbalimbali za paratopu za kingamwili za clonal huitwa V(D)Mchanganyiko wa J au VJ. Paratopu ya kingamwili ni ya polijeni, linaloundwa na jeni tatu, V, D, na J. Kila locus ya paratopu pia ni polymorphic, wakati wa utengenezaji wa antibodies, aleli moja ya V, mmoja wa D, na mmoja wa J amechaguliwa.

Sehemu hizi za jeni kisha huunganishwa pamoja kwa kutumia upatanisho wa kinasaba bila mpangilio ili kutoa paratopu. Maeneo ambayo jeni huunganishwa kwa nasibu ni eneo lisiloweza kubadilika linalotumiwa kutambua antijeni tofauti kwa msingi wa clonal..

Jeni za kingamwili pia hujipanga upya katika mchakato unaoitwa ubadilishaji wa darasa ambao hubadilisha aina moja ya kipande cha mnyororo mzito wa Fc hadi mwingine., kuunda isotype tofauti ya kingamwili ambayo hubakiza eneo la kutofautisha la antijeni mahususi. Hii inaruhusu kingamwili moja kutumiwa na aina tofauti za vipokezi vya Fc, Imeonyeshwa kwa sehemu tofauti za mfumo wa kinga.

Isotopu za Antibodies

Fomu iliyofunga utando ya kingamwili inaweza kuitwa a immunoglobulin ya uso (sema) au a immunoglobulin ya membrane (mimi).

Ni sehemu ya Kipokezi cha seli B (BCR), ambayo huruhusu seli B kutambua wakati antijeni mahususi iko kwenye mwili na kuchochea uanzishaji wa seli B

.BCR inaundwa na kingamwili za IgD au IgM zinazohusiana na uso na Ig-α na Ig-β heterodimers., ambazo zina uwezo wa kupitisha ishara. Seli B ya kawaida ya binadamu itakuwa nayo 50,000 kwa 100,000 kingamwili zimefungwa kwenye uso wake.

Juu ya kumfunga antijeni, wanaungana katika mabaka makubwa, ambayo inaweza kuzidi 1 micrometer kwa kipenyo, kwenye rafu za lipid zinazotenga BCR kutoka kwa vipokezi vingine vingi vya kuashiria seli.

Vipande hivi vinaweza kuboresha ufanisi wa mwitikio wa kinga ya seli.Kwa binadamu, uso wa seli ni wazi karibu na vipokezi vya seli B kwa nanomita mia kadhaa,ambayo inatenga zaidi BCRs kutoka kwa mvuto shindani.

Kingamwili au immunoglobulini huja katika aina mbalimbali. Kulingana na tofauti katika mlolongo wa asidi ya amino katika eneo la mara kwa mara la minyororo nzito, zinagawanywa zaidi katika makundi matano.. Hizi ni:

  • IgG – iliyo na mnyororo mzito wa gamma
  • IgM - iliyo na mnyororo mzito
  • IgA – iliyo na mnyororo mzito wa alpha
  • IgD - iliyo na mnyororo mzito wa delta
  • IgE - iliyo na mnyororo mzito wa epsilon

 

 

Kila moja inaitwa na “Ig” kiambishi awali kinachosimama kwa immunoglobulin (jina wakati mwingine hutumika kwa kubadilishana na kingamwili) na hutofautiana katika mali zao za kibiolojia, maeneo ya kazi na uwezo wa kukabiliana na antijeni tofauti, kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali.

Viambishi tofauti vya isotypes za kingamwili huashiria aina tofauti za minyororo mizito iliyo na kingamwili, na kila darasa la mnyororo mzito lililopewa jina la alfabeti: lakini haifanyi yaliyomo katika hisabati kuwa tofauti (alfa), lakini haifanyi yaliyomo katika hisabati kuwa tofauti (gamma), mwangaza (delta), mwangaza (epsilon), na μ (katika). Hii inasababisha IgA, IgG, IgD, IgE, na IgM, mtawaliwa.

Muundo

Kingamwili ni nzito (~150 kDa) protini za plasma ya globular. Ukubwa wa molekuli ya kingamwili ni takriban 10 nm.Wana cheni za sukari (glycans) kuongezwa kwa mabaki ya asidi ya amino yaliyohifadhiwa.

Kwa maneno mengine, kingamwili ni glycoprotini.Glyans zilizounganishwa ni muhimu sana kwa muundo na kazi ya kingamwili. Miongoni mwa mambo mengine glycans zilizoonyeshwa zinaweza kurekebisha uhusiano wa kingamwili kwa FcR yake inayolingana.(s).

muundo wa antibody

Kitengo cha msingi cha kazi cha kila antibody ni immunoglobulini (Ig) monoma (iliyo na kitengo kimoja tu cha Ig); kingamwili zilizofichwa zinaweza pia kuwa dimeric na vitengo viwili vya Ig kama ilivyo kwa IgA, tetrameric yenye vitengo vinne vya Ig kama vile teleost samaki IgM, au pentameric yenye vitengo vitano vya Ig, kama mamalia IgM.

Vikoa kadhaa vya immunoglobulini hufanya minyororo miwili nzito (nyekundu na bluu) na ile minyororo miwili ya mwanga (kijani na njano) ya antibody. Vikoa vya immunoglobulini vinajumuishwa kati ya 7 (kwa vikoa vya mara kwa mara) na 9 (kwa vikoa vinavyobadilika) β-nyuzi.

Sehemu zinazobadilika za kingamwili ni sehemu zake za V, na sehemu ya kudumu ni eneo lake la C.

Vikoa vya Immunoglobulin

Monoma ya Ig ni a “Y”-molekuli yenye umbo ambalo lina minyororo minne ya polipeptidi; mbili zinazofanana minyororo nzito na mbili zinazofanana minyororo nyepesi kuunganishwa na vifungo vya disulfide.

Kila mlolongo unajumuisha vikoa vya kimuundo vinavyoitwa vikoa vya immunoglobulin. Vikoa hivi vina takriban 70-110 amino asidi na zimeainishwa katika kategoria tofauti (kwa mfano, kutofautiana au IgV, na mara kwa mara au IgC) kulingana na ukubwa na kazi zao.

Zina mkunjo wa immunoglobulini ambao karatasi mbili za beta huunda a “sandwich” umbo, kushikiliwa pamoja na mwingiliano kati ya cysteines iliyohifadhiwa na asidi ya amino iliyochajiwa.

Mlolongo mzito

Kuna aina tano za mnyororo mzito wa mamalia Ig unaoonyeshwa na herufi za Kigiriki: lakini haifanyi yaliyomo katika hisabati kuwa tofauti, mwangaza, mwangaza, lakini haifanyi yaliyomo katika hisabati kuwa tofauti, na μ.Aina ya mnyororo mzito uliopo hufafanua darasa ya kingamwili; minyororo hii hupatikana katika IgA, IgD, IgE, IgG, na kingamwili za IgM, mtawaliwa.

Minyororo nzito tofauti hutofautiana kwa ukubwa na muundo; α na γ zina takriban 450 amino asidi, ilhali μ na ε zina takriban 550 amino asidi.

Kila mlolongo mzito una kanda mbili, ya mkoa wa mara kwa mara na mkoa wa kutofautiana. Kanda ya mara kwa mara inafanana katika antibodies zote za isotype sawa, lakini hutofautiana katika kingamwili za isotypes tofauti.

Minyororo mizito γ, α na δ zina eneo lisilobadilika linalojumuisha tatu sanjari (katika mstari) Ig vikoa, na eneo la bawaba kwa kubadilika zaidi;minyororo mizito μ na ε ina eneo lisilobadilika linalojumuisha nne Vikoa vya immunoglobulini.

Eneo la kutofautiana la mnyororo mzito hutofautiana katika kingamwili zinazozalishwa na seli B tofauti, lakini ni sawa kwa kingamwili zote zinazozalishwa na seli moja ya B au kloni ya seli B. Eneo la kutofautiana la kila mnyororo mzito ni takriban 110 amino asidi ndefu na inaundwa na kikoa kimoja cha Ig.

Mlolongo wa mwanga

Katika mamalia kuna aina mbili za mnyororo wa mwanga wa immunoglobulini, ambazo huitwa lambda (mwangaza) na kappa (tumia herufi ya kwanza ya neno).Mnyororo wa mwanga una vikoa viwili mfululizo: kikoa kimoja cha kudumu na kikoa kimoja kinachobadilika.

Urefu wa takriban wa mnyororo wa mwanga ni 211 kwa 217 amino asidi.Kila kingamwili ina minyororo miwili ya mwanga ambayo inafanana kila wakati; aina moja tu ya mnyororo wa mwanga, κ au λ, iko kwa kila kingamwili katika mamalia. Aina zingine za minyororo ya mwanga, kama vile iota (i) mnyororo, hupatikana katika wanyama wengine wenye uti wa mgongo kama papa (Chondrichthyes) na samaki wenye mifupa (Teleosts).

CDR, Fv, Mikoa ya Fab na Fc

Sehemu tofauti za kingamwili zina kazi tofauti. Hasa, ya “silaha” (ambazo kwa ujumla zinafanana) vyenye tovuti ambazo zinaweza kushikamana na molekuli maalum, kuwezesha utambuzi wa antijeni maalum.

Eneo hili la kingamwili linaitwa Fab (kipande, antijeni-binding) mkoa. Inaundwa na kikoa kimoja kisichobadilika na kimoja kutoka kwa kila mnyororo mzito na mwepesi wa kingamwili.

Paratopu kwenye mwisho wa mwisho wa amino ya monoma ya kingamwili imeundwa na vikoa tofauti kutoka kwa minyororo nzito na nyepesi.. Kikoa cha kutofautisha pia kinajulikana kama FV eneo na ni eneo muhimu zaidi kwa ajili ya kumfunga antijeni.

Kuwa maalum, vitanzi tofauti vya nyuzi β, tatu kila moja kwenye mwanga (Vna hufika bila nishati inayoweza kutokea na nishati ya kinetic) na nzito (VH) minyororo ni wajibu wa kumfunga antijeni.

Mizunguko hii inajulikana kama maeneo ya kuamua ukamilishano (CDR). Miundo ya CDR hizi imeunganishwa na kuainishwa na Chothia et al na hivi karibuni zaidi na North et al na Nikoloudis et al..

Katika mfumo wa nadharia ya mtandao wa kinga, CDR pia huitwa idiotypes. Kulingana na nadharia ya mtandao wa kinga, mfumo wa kinga unaobadilika unadhibitiwa na mwingiliano kati ya idiotypes.

Msingi wa Y una jukumu katika kurekebisha shughuli za seli za kinga. Mkoa huu unaitwa Fc (Kipande, inayoweza kung'aa) mkoa, na linajumuisha minyororo miwili mizito ambayo huchangia vikoa viwili au vitatu vilivyo thabiti kulingana na darasa la kingamwili.

Kwa hivyo, eneo la Fc huhakikisha kwamba kila kingamwili inazalisha mwitikio ufaao wa kinga kwa antijeni fulani, kwa kujifunga kwa darasa maalum la vipokezi vya Fc, na molekuli nyingine za kinga, kama vile protini zinazosaidia.

Kwa kufanya hivi, hupatanisha athari tofauti za kisaikolojia, ikiwa ni pamoja na utambuzi wa chembe opsonized (inafunga kwa FcγR), lysis ya seli (kumfunga kwa inayosaidia), na uharibifu wa seli za mlingoti, basophils, na eosinofili (inafunga kwa FcεR).

Ikiwa una hamu kidogo kuhusu Sayansi ya kuunda utajiri, eneo la Fab la kingamwili huamua umaalum wa antijeni huku eneo la Fc la kingamwili huamua athari ya darasa la kingamwili..

Kwa kuwa tu vikoa vya mara kwa mara vya minyororo nzito hufanya eneo la Fc la kingamwili, madarasa ya mnyororo nzito katika kingamwili huamua athari zao za darasa. Madarasa yanayowezekana ya minyororo nzito katika kingamwili ni pamoja na alfa, gamma, delta, epsilon, na mu, na wanafafanua isotypes za antibody IgA, G, D, E, na M, mtawaliwa.

Hii inamaanisha isotypes tofauti za kingamwili zina athari tofauti za darasa kwa sababu ya maeneo yao tofauti ya Fc kufunga na kuwezesha aina tofauti za vipokezi..

Athari zinazowezekana za antibodies ni pamoja na: Upinzani, agglutination, hemolysis, kamilisha uanzishaji, kupungua kwa seli ya mlingoti, na neutralization (ingawa athari hii ya darasa inaweza kusuluhishwa na eneo la Fab badala ya eneo la Fc).

Pia inamaanisha kuwa athari za upatanishi wa Fab huelekezwa kwa vijidudu au sumu, ilhali madoido yaliyopatanishwa na Fc yanaelekezwa kwa seli za athari au molekuli za athari.

Kazi

Makundi makuu ya hatua ya antibody ni pamoja na yafuatayo:

  • Kuweka upande wowote, ambamo kingamwili za kugeuza huzuia sehemu za uso wa seli ya bakteria au virioni ili kufanya shambulio lake kutofaa.
  • Agglutination, ambayo antibodies “gundi pamoja” seli za kigeni katika makundi ambayo ni malengo ya kuvutia ya phagocytosis
  • Mvua, ambayo antibodies “gundi pamoja” antijeni mumunyifu katika seramu, na kuwalazimisha kutoa suluhisho katika makundi ambayo ni malengo ya kuvutia ya phagocytosis
  • Kamilisha kuwezesha (urekebishaji), ambamo kingamwili ambazo zimeshikiliwa kwenye seli ya kigeni huhimiza kisaidizi kuishambulia kwa mchanganyiko wa mashambulizi ya utando, ambayo inaongoza kwa yafuatayo:
  • Lysis ya seli ya kigeni
  • Kuhimiza kuvimba kwa chemotactically kuvutia seli za uchochezi

Seli za B zilizoamilishwa hutofautiana katika seli zinazozalisha kingamwili zinazoitwa seli za plasma ambazo hutoa kingamwili mumunyifu au seli za kumbukumbu ambazo huishi mwilini kwa miaka mingi baadaye ili kuruhusu mfumo wa kinga kukumbuka antijeni na kujibu haraka wakati wa kufichua siku zijazo..

Katika hatua za kabla ya kujifungua na za watoto wachanga, uwepo wa kingamwili hutolewa na chanjo ya passiv kutoka kwa mama. Uzalishaji wa awali wa kingamwili asilia hutofautiana kwa aina tofauti za kingamwili, na kawaida huonekana ndani ya miaka ya kwanza ya maisha.

Kwa kuwa antibodies zipo kwa uhuru katika mkondo wa damu, wanasemekana kuwa sehemu ya mfumo wa kinga ya humoral. Kingamwili zinazozunguka huzalishwa na seli za kloni B ambazo hujibu haswa antijeni moja tu (mfano ni kipande cha protini ya capsid ya virusi).

Kingamwili huchangia kinga kwa njia tatu: Wanazuia vimelea vya magonjwa kuingia au kuharibu seli kwa kuzifunga; huchochea kuondolewa kwa vimelea vya magonjwa na macrophages na seli nyingine kwa kufunika pathojeni; na husababisha uharibifu wa vimelea vya magonjwa kwa kuchochea majibu mengine ya kinga kama vile njia inayosaidia.

Kingamwili pia huchochea utengano wa vasoactive amine ili kuchangia kinga dhidi ya aina fulani za antijeni. (helminths, vizio).

Uanzishaji wa nyongeza

Kingamwili zinazofunga kwa antijeni za uso (kwa mfano, juu ya bakteria) itavutia sehemu ya kwanza ya msururu wa kukamilishana na eneo lao la Fc na kuanzisha kuwezesha “classical” mfumo wa kukamilisha.

Hii inasababisha kuuawa kwa bakteria kwa njia mbili.Kwanza, kufungwa kwa kingamwili na molekuli zinazosaidiana huashiria microbe kwa kumezwa na phagocytes katika mchakato unaoitwa opsonization.; phagocyte hizi huvutiwa na molekuli fulani zinazosaidia zinazozalishwa katika mteremko unaosaidia.

Pili, baadhi ya vipengele vya mfumo unaosaidia huunda changamano ya mashambulizi ya utando ili kusaidia kingamwili kuua bakteria moja kwa moja (bacteriolysis).

Uanzishaji wa seli za athari

Ili kupambana na vimelea vya magonjwa vinavyoiga seli za nje, kingamwili hufunga kwa vimelea vya magonjwa ili kuwaunganisha pamoja, na kusababisha kuwa agglutinate.

Kwa kuwa kingamwili ina angalau paratopu mbili, inaweza kuunganisha zaidi ya antijeni moja kwa kufunga epitopu zinazofanana zinazobebwa kwenye nyuso za antijeni hizi..

Kwa mipako ya pathogen, kingamwili huchochea utendaji kazi wa athari dhidi ya pathojeni katika seli zinazotambua eneo lao la Fc.

Seli hizo ambazo hutambua vimelea vilivyofunikwa na vipokezi vya Fc, ambayo, kama jina linapendekeza, kuingiliana na eneo la Fc la IgA, IgG, na kingamwili za IgE.

Kuhusika kwa kingamwili fulani na kipokezi cha Fc kwenye seli fulani huanzisha utendaji kazi wa seli hiyo.; phagocytes itakuwa phagocytose, seli za mlingoti na neutrofili zitapungua, seli za kuua asili zitatoa cytokines na molekuli za cytotoxic; ambayo hatimaye itasababisha uharibifu wa microbe inayovamia.

Uanzishaji wa seli za muuaji asilia kwa kutumia kingamwili huanzisha utaratibu wa cytotoxic unaojulikana kama cytotoxicity inayotegemea seli ya seli. (ADCC) - mchakato huu unaweza kuelezea ufanisi wa kingamwili za monokloni zinazotumiwa katika matibabu ya kibiolojia dhidi ya saratani.

Vipokezi vya Fc ni mahususi maalum, ambayo inatoa kubadilika zaidi kwa mfumo wa kinga, kutumia tu taratibu zinazofaa za kinga kwa vimelea vya magonjwa tofauti.

Kingamwili asilia

Wanadamu na sokwe wa juu pia huzalisha “antibodies asili” ambazo ziko kwenye seramu kabla ya maambukizo ya virusi. Kingamwili asilia zimefafanuliwa kuwa kingamwili zinazozalishwa bila maambukizi yoyote ya awali, chanjo, mfiduo mwingine wa antijeni ya kigeni au chanjo tulivu.

Kingamwili hizi zinaweza kuamilisha njia ya kikamilishano ya classical inayoongoza kwa uchanganuzi wa chembe za virusi zilizofunikwa muda mrefu kabla ya mwitikio wa kinga ya kubadilika kuamilishwa..

Kingamwili nyingi za asili huelekezwa dhidi ya galactose α ya disaccharide(1,3)-galactose (α-Gal), ambayo hupatikana kama sukari ya mwisho kwenye protini za uso wa seli za glycosylated, na kuzalishwa katika kukabiliana na uzalishaji wa sukari hii na bakteria zilizomo kwenye utumbo wa binadamu.

Kukataliwa kwa viungo vya xenotransplantated hufikiriwa kuwa, kwa sehemu, matokeo ya kingamwili asilia inayozunguka katika seramu ya mpokeaji inayofunga antijeni α-Gal iliyoonyeshwa kwenye tishu za wafadhili.

Tofauti ya Immunoglobulin

Takriban vijiumbe vyote vinaweza kusababisha mwitikio wa kingamwili. Utambuzi na kutokomeza kwa aina nyingi tofauti za vijidudu unahitaji utofauti kati ya kingamwili.; utungaji wao wa asidi ya amino hutofautiana kuwaruhusu kuingiliana na antijeni nyingi tofauti.

Imekadiriwa kuwa wanadamu huzalisha takriban 10 bilioni tofauti za kingamwili, kila moja yenye uwezo wa kufunga sehemu maalum ya antijeni.

Ingawa repertoire kubwa ya kingamwili tofauti hutolewa kwa mtu mmoja, idadi ya jeni inayopatikana kutengeneza protini hizi imepunguzwa na saizi ya jenomu ya mwanadamu.

Taratibu kadhaa changamano za kijenetiki zimeibuka ambazo huruhusu chembechembe za B zenye uti wa mgongo kutoa kundi tofauti la kingamwili kutoka kwa idadi ndogo ya jeni za kingamwili..

Tofauti ya kikoa

Eneo la kromosomu ambalo husimba kingamwili ni kubwa na lina loci kadhaa za jeni tofauti kwa kila kikoa cha kingamwili—eneo la kromosomu iliyo na jeni za mnyororo mzito. (IGH@) hupatikana kwenye chromosome 14, na loci iliyo na jeni za lambda na kappa (IGL@ na IGK@) hupatikana kwenye chromosomes 22 na 2 katika wanadamu.

Moja ya vikoa hivi inaitwa kikoa cha kutofautiana, ambayo iko katika kila mnyororo mzito na mwepesi wa kila kingamwili, lakini inaweza kutofautiana katika kingamwili tofauti zinazozalishwa kutoka kwa seli B tofauti.

Tofauti, kati ya vikoa vinavyobadilika, ziko kwenye vitanzi vitatu vinavyojulikana kama kanda zinazoweza kubadilika (HV-1, HV-2 na HV-3) au mikoa inayoamua ukamilishano (CDR1, CDR2 na CDR3). CDR zinaauniwa ndani ya vikoa tofauti na maeneo ya mfumo uliohifadhiwa.

Locus nzito ya mnyororo ina kuhusu 65 jeni tofauti za kikoa ambazo zote hutofautiana katika CDR zao. Kuchanganya jeni hizi na safu ya jeni kwa vikoa vingine vya kingamwili hutokeza kundi kubwa la wapanda farasi wa kingamwili zenye kiwango cha juu cha utofauti..

Mchanganyiko huu unaitwa V(D)J recombination kujadiliwa hapa chini.

V(D)J recombination

Mchanganyiko wa somatic wa immunoglobulins, pia inajulikana kama V(D)J recombination, inahusisha uzalishaji wa eneo la kipekee la kutofautiana la immunoglobulini.

Eneo badiliko la kila mnyororo mzito au mwepesi wa immunoglobulini husimbwa katika vipande kadhaa-vinavyojulikana kama sehemu za jeni. (tanzu). Sehemu hizi zinaitwa kutofautiana (V), utofauti (D) na kujiunga (J) sehemu.

V, Sehemu za D na J zinapatikana katika minyororo mizito ya Ig, lakini ni sehemu za V na J pekee zinazopatikana kwenye minyororo ya mwanga ya Ig. Nakala nyingi za V, Kuna sehemu za jeni za D na J, na zimepangwa sanjari katika jenomu za mamalia. Katika uboho, kila seli B inayokua itakusanya eneo la kubadilika kwa immunoglobulini kwa kuchagua na kuchanganya V moja kwa nasibu, sehemu moja ya D na J moja ya jeni (au sehemu moja ya V na J kwenye mnyororo wa mwanga).

Kwa kuwa kuna nakala nyingi za kila aina ya sehemu ya jeni, na michanganyiko tofauti ya sehemu za jeni inaweza kutumika kuzalisha kila eneo la kutofautiana la immunoglobulini, mchakato huu hutoa idadi kubwa ya antibodies, kila moja na paratopu tofauti, na hivyo tofauti maalum za antijeni.

Upangaji upya wa tanzu kadhaa (yaani. Familia ya V2) kwa lambda immunoglobulin ya mnyororo wa mwanga huunganishwa na uanzishaji wa microRNA miR-650, ambayo huathiri zaidi biolojia ya seli B.

Protini za RAG zina jukumu muhimu na V(D)J recombination katika kukata DNA katika eneo fulani.Bila uwepo wa protini hizi, V(D)J recombination haingetokea.

Baada ya seli B kutoa jeni inayofanya kazi ya immunoglobulini wakati wa V(D)J recombination, haiwezi kueleza eneo lingine lolote linalobadilika (mchakato unaojulikana kama kutengwa kwa mzio) kwa hivyo kila seli B inaweza kutoa kingamwili zilizo na aina moja tu ya mnyororo unaobadilika.

Mabadiliko ya Somatic na kukomaa kwa mshikamano

Kufuatia uanzishaji na antijeni, Seli B huanza kuongezeka kwa kasi. Katika seli hizi zinazogawanyika kwa kasi, jeni zinazosimba vikoa tofauti vya minyororo mizito na nyepesi hupitia kiwango cha juu cha mabadiliko ya uhakika, kwa mchakato unaoitwa hypermutation ya somatic (SHM).

SHM husababisha takriban mabadiliko moja ya nyukleotidi kwa kila jeni inayobadilika, kwa kila mgawanyiko wa seli. Kama matokeo, seli zozote za binti B zitapata tofauti kidogo za asidi ya amino katika vikoa tofauti vya minyororo yao ya kingamwili.

Hii hutumika kuongeza utofauti wa dimbwi la kingamwili na kuathiri mshikamano wa kizuia kingamwili..

Mabadiliko ya nukta fulani yatasababisha utengenezaji wa kingamwili ambazo zina mwingiliano dhaifu (mshikamano wa chini) na antijeni yao kuliko kingamwili asili, na baadhi ya mabadiliko yatazalisha kingamwili zenye mwingiliano wenye nguvu zaidi (mshikamano wa juu).

Seli B zinazoonyesha kingamwili za mshikamano wa juu kwenye uso wao zitapokea ishara dhabiti ya kuishi wakati wa mwingiliano na seli zingine., ambapo wale walio na kingamwili za mshikamano mdogo hawataweza, na atakufa kwa apoptosis.

Kwa hivyo, Seli B zinazoonyesha kingamwili zilizo na mshikamano wa juu zaidi kwa antijeni zitashinda zile zilizo na uhusiano hafifu kwa utendaji kazi na kuendelea kuishi kuwezesha mshikamano wa wastani wa kingamwili kuongezeka kwa wakati..

Mchakato wa kuzalisha antibodies na kuongezeka kwa uhusiano wa kumfunga huitwa kukomaa kwa mshikamano. Ukomavu wa mshikamano hutokea katika seli B zilizokomaa baada ya V(D)J recombination, na inategemea usaidizi kutoka kwa seli T msaidizi.

Kubadilisha darasa

Isotype au ubadilishaji wa darasa ni mchakato wa kibayolojia unaotokea baada ya kuwezesha seli B, ambayo huruhusu seli kutoa aina tofauti za kingamwili (IgA, IgE, au IgG).

Aina tofauti za antibody, na hivyo utendaji kazi, hufafanuliwa na mara kwa mara (C) maeneo ya mnyororo mzito wa immunoglobulini.

Awali, seli B zisizojua hueleza IgM na IgD za uso wa seli pekee zilizo na sehemu zinazofanana za kumfunga antijeni. Kila isotype inachukuliwa kwa kazi tofauti; kwa hivyo, baada ya kuwezesha, antibody yenye IgG, IgA, au kitendakazi cha athari ya IgE kinaweza kuhitajika ili kuondoa antijeni kwa ufanisi.

Kubadilisha darasa huruhusu seli tofauti za binti kutoka kwa seli moja iliyoamilishwa kutoa kingamwili za isotypes tofauti.

Tu eneo la mara kwa mara la mnyororo mzito wa kingamwili hubadilika wakati wa kubadili darasa; mikoa inayobadilika, na kwa hiyo maalum ya antijeni, Viwango vinavyojulikana havijaona mabadiliko makubwa kutokana na idadi ndogo ya mechi za kimataifa hivi karibuni.

Kwa hivyo, kizazi cha seli moja ya B kinaweza kutoa kingamwili, zote maalum kwa antijeni sawa, lakini kwa uwezo wa kutoa kitendakazi kinachofaa kwa kila changamoto ya antijeni.

Kubadilisha darasa husababishwa na cytokines; isotype inayozalishwa inategemea ni cytokines zipi zilizopo katika mazingira ya seli B.

Ubadilishaji wa darasa hutokea katika eneo la jeni la mnyororo mzito kwa utaratibu unaoitwa ujumuishaji wa swichi ya darasa (CSR). Utaratibu huu unategemea motif za nyukleotidi zilizohifadhiwa, ni mashine inayoweza kuelekezwa kutekeleza mfuatano wa shughuli za hesabu au kimantiki moja kwa moja kupitia Ikiwa unafundisha kujifunza kwa kasi (S) mikoa, hupatikana katika DNA ya juu ya kila jeni ya eneo lisilobadilika (isipokuwa katika δ-mnyororo).

Kamba ya DNA inavunjwa na shughuli ya mfululizo wa vimeng'enya katika maeneo mawili yaliyochaguliwa ya S.

Exon badilishi ya kikoa inaunganishwa upya kupitia mchakato unaoitwa non-homologous end joining (NHEJ) kwa eneo linalohitajika mara kwa mara (lakini haifanyi yaliyomo katika hisabati kuwa tofauti, a au e). Utaratibu huu husababisha jeni ya immunoglobulini ambayo husimba kingamwili ya isotype tofauti.

Majina maalum

Kingamwili inaweza kuitwa monospecific ikiwa ina maalum kwa antijeni sawa au epitope,au bispecific ikiwa zina uhusiano wa antijeni mbili tofauti au epitopes mbili tofauti kwenye antijeni sawa..

Kikundi cha antibodies kinaweza kuitwa aina nyingi (au isiyo maalum) ikiwa wana mshikamano kwa antijeni mbalimbali au microorganisms.Intravenous immunoglobulin, ikiwa haijabainishwa vinginevyo, lina aina mbalimbali za IgG (polyclonal IgG). Tofauti, kingamwili za monokloni ni kingamwili zinazofanana zinazozalishwa na seli moja B.

Kingamwili zisizo na usawa

Kingamwili za heterodimeric, ambayo pia ni asymmetrical na kingamwili, ruhusu unyumbufu zaidi na umbizo mpya za kuambatisha aina mbalimbali za dawa kwenye mikono ya kingamwili.

Mojawapo ya muundo wa jumla wa antibody ya heterodimeric ni “visu-ndani-mashimo” umbizo. Umbizo hili ni mahususi kwa sehemu ya mnyororo mzito wa eneo lisilobadilika katika kingamwili.

The “vifundo” sehemu hutengenezwa kwa kubadilisha asidi ndogo ya amino na kuchukua kubwa zaidi. Inafaa ndani ya “shimo”, ambayo imeundwa kwa kubadilisha asidi ya amino kubwa na ndogo.

Ni nini kinachounganisha “vifundo” kwa “mashimo” ni vifungo vya disulfide kati ya kila mnyororo. The “visu-ndani-mashimo” umbo huwezesha cytotoxicity tegemezi ya seli iliyopatanishwa.

Vipande vya kutofautiana kwa mnyororo mmoja (scFv) zimeunganishwa kwenye kikoa kinachobadilika cha mnyororo mzito na mwepesi kupitia peptidi fupi ya kiunganishi. Kiunganishi kina matajiri katika glycine, ambayo huipa unyumbufu zaidi, na serine/threonine, ambayo huipa umaalumu.

Vipande viwili tofauti vya scFv vinaweza kuunganishwa pamoja, kupitia eneo la bawaba, kwa kikoa kisichobadilika cha mnyororo mzito au kikoa kisichobadilika cha mnyororo wa mwanga., kuruhusu ubainifu wa kisheria wa antijeni mbili tofauti.

The “visu-ndani-mashimo” umbizo huboresha uundaji wa heterodimer lakini haikandamii uundaji wa homodimer.

Ili kuboresha zaidi kazi ya antibodies ya heterodimeric, wanasayansi wengi wanatazamia ujenzi wa bandia.

Kingamwili bandia kwa kiasi kikubwa ni motifu mbalimbali za protini zinazotumia mkakati wa utendaji wa molekuli ya kingamwili, lakini hazizuiliwi na kitanzi na vizuizi vya kimuundo vya kingamwili asilia.

Kuweza kudhibiti muundo wa mchanganyiko wa mfuatano na nafasi ya pande tatu kunaweza kupita muundo wa asili na kuruhusu kuunganishwa kwa mchanganyiko tofauti wa dawa kwenye mikono..

Kingamwili za heterodimeric zina anuwai kubwa ya maumbo wanayoweza kuchukua na dawa ambazo zimeunganishwa kwenye mikono sio lazima ziwe sawa kwa kila mkono., kuruhusu mchanganyiko tofauti wa dawa kutumika katika matibabu ya saratani.

Madawa yana uwezo wa kuzalisha bispecific inayofanya kazi sana, na hata multispecific, Tofauti kati ya Antijeni na Antibodies. Kiwango ambacho wanaweza kufanya kazi ni cha kuvutia ikizingatiwa kuwa mabadiliko kama haya ya umbo kutoka kwa umbo la asili inapaswa kusababisha kupungua kwa utendakazi..

Maombi ya matibabu

Utambuzi wa ugonjwa

Kugundua kingamwili fulani ni aina ya kawaida sana ya uchunguzi wa kimatibabu, na matumizi kama vile serolojia hutegemea njia hizi.

Kwa mfano, katika uchambuzi wa biochemical kwa utambuzi wa ugonjwa,titer ya kingamwili inayoelekezwa dhidi ya virusi vya Epstein-Barr au ugonjwa wa Lyme inakadiriwa kutoka kwa damu.

Ikiwa antibodies hizo hazipo, ama mtu hajaambukizwa au maambukizi yalitokea a sana muda mrefu uliopita, na seli B zinazozalisha kingamwili hizi maalum zimeharibika kiasili.

utambuzi wa matibabu wa antibodies

Katika immunology ya kliniki, viwango vya madarasa ya mtu binafsi ya immunoglobulins hupimwa na nephelometry (au turbidimetry) kubainisha wasifu wa kingamwili wa mgonjwa. Mwinuko katika madarasa tofauti ya immunoglobulini wakati mwingine ni muhimu katika kuamua sababu ya uharibifu wa ini kwa wagonjwa ambao utambuzi haueleweki..[1] Kwa mfano, IgA iliyoinuliwa inaonyesha cirrhosis ya pombe, IgM iliyoinuliwa inaonyesha hepatitis ya virusi na cirrhosis ya msingi ya biliary, wakati IgG imeinuliwa katika hepatitis ya virusi, hepatitis ya autoimmune na cirrhosis.

Matatizo ya autoimmune mara nyingi yanaweza kufuatiliwa kwa kingamwili ambazo hufunga epitopu za mwili; nyingi zinaweza kugunduliwa kupitia vipimo vya damu. Kingamwili zinazoelekezwa dhidi ya antijeni za uso wa chembechembe nyekundu za damu katika anemia ya hemolitiki iliyopatanishwa na kinga hugunduliwa kwa kipimo cha Coombs. Kipimo cha Coombs pia hutumika kwa uchunguzi wa kingamwili katika maandalizi ya kutiwa damu mishipani na pia kwa uchunguzi wa kingamwili katika wanawake wajawazito..

Kivitendo, mbinu kadhaa za immunodiagnostic kulingana na kugundua tata ya antijeni-antibody hutumiwa kutambua magonjwa ya kuambukiza, kwa mfano ELISA, immunofluorescence, Westernblot, immunodiffusion, immunoelectrophoresis, na uchunguzi wa immunoassay.

Kingamwili zilizoinuliwa dhidi ya gonadotropini ya chorioni ya binadamu hutumiwa katika majaribio ya ujauzito.

Kemia mpya ya dioxaborolane huwezesha fluoride ya mionzi (18F) kuweka lebo ya antibodies, ambayo inaruhusu tomografia ya utoaji wa positron (PET) picha ya saratani.

Tiba ya ugonjwa

Tiba inayolengwa ya kingamwili ya monokloni hutumika kutibu magonjwa kama vile baridi yabisi,sclerosis nyingi,psoriasis,na aina nyingi za saratani ikiwa ni pamoja na lymphoma isiyo ya Hodgkin,saratani ya utumbo mpana, saratani ya kichwa na shingo na saratani ya matiti.

Baadhi ya upungufu wa kinga, kama vile agammaglobulinemia iliyounganishwa na X na hypogammaglobulinemia, husababisha kukosekana kwa kingamwili sehemu au kamili.Magonjwa haya mara nyingi hutibiwa kwa kuingiza aina ya kinga ya muda mfupi inayoitwa passive immunity.. Kinga ya passiv inapatikana kwa uhamisho wa antibodies tayari kwa namna ya serum ya binadamu au wanyama, immunoglobulini iliyounganishwa au kingamwili za monokloni, ndani ya mtu aliyeathirika.

Tiba ya kabla ya kujifungua

Sababu ya Rh, Pia inajulikana kama antijeni ya Rh D, ni antijeni inayopatikana kwenye seli nyekundu za damu; watu binafsi ambao ni Rh-chanya (Rh+) kuwa na antijeni hii kwenye seli zao nyekundu za damu na watu ambao hawana Rh-negative (Rh–) usitende.

Wakati wa kuzaa kwa kawaida, kiwewe au matatizo ya kujifungua wakati wa ujauzito, damu kutoka kwa fetusi inaweza kuingia kwenye mfumo wa mama.

Katika kesi ya mama na mtoto asiyeendana na Rh, mchanganyiko wa damu unaofuata unaweza kuhamasisha Rh- mama kwa antijeni ya Rh kwenye seli za damu za mtoto wa Rh+, kuweka salio la ujauzito, na mimba zozote zinazofuata, katika hatari ya ugonjwa wa hemolytic wa mtoto mchanga.

Rho(D) kingamwili za kingamwili za globulini ni mahususi kwa antijeni ya RhD ya binadamu. Kingamwili za kupambana na RhD husimamiwa kama sehemu ya utaratibu wa matibabu kabla ya kuzaa ili kuzuia uhamasishaji unaoweza kutokea wakati mama asiye na Rh anapokuwa na kijusi cha Rh-chanya..

Matibabu ya mama yenye kingamwili za Kupambana na RhD kabla na mara tu baada ya kiwewe na kuzaa huharibu antijeni ya Rh katika mfumo wa mama kutoka kwa fetasi..

Ni muhimu kutambua kwamba hii hutokea kabla ya antijeni inaweza kuchochea seli B za mama “kumbuka” Rh antijeni kwa kuzalisha seli B za kumbukumbu.

Kwa hiyo, mfumo wake wa kinga ya ucheshi hautafanya kingamwili za kupambana na Rh, na haitashambulia antijeni za Rh za watoto wa sasa au wanaofuata.

Rho(D) Matibabu ya Globulin ya Kinga huzuia uhamasishaji ambao unaweza kusababisha ugonjwa wa Rh, lakini haizuii au kutibu ugonjwa wa msingi wenyewe.

Mikopo:

https://sw.wikipedia.org/wiki/Antibody#Forms

Acha jibu