Πνευματικά δικαιώματα 2005 - AntibodyStation.

Η βασική βιολογία αντισωμάτων

Τα αντισώματα είναι μια κλάση των ανοσολογικών πρωτεϊνών (ανοσοσφαιρίνες) που παράγονται από B-cells, και είναι αντιγόνο-συγκεκριμένα.

Ένα αντιγόνο ορίζεται ως μια ουσία που μπορεί να δεσμευθεί από ένα μόριο αντισωμάτων μέσω των αντιγόνο-δεσμευτικών περιοχών της, αποκαλούμενων επίσης επίτοπα. (δείτε τα επίτοπα κατωτέρω)

Πολλές ουσίες μπορούν, και είναι γνωστές για να είναι αντιγονικές.

Αντιγονικές ουσίες:

- Πρωτεϊ'νες

- Νουκλεϊνικά οξέα: DNA, RNA

- Υδατάνθρακες ή ομάδες ζάχαρης

- Λιπίδια

- Μικρές χημικές ομάδες

- Πεπτίδια (10-15 αμινοξέα μακριά)

Κατά συνέπεια τα αντισώματα μπορούν να δεσμεύσουν σχεδόν οποιοδήποτε ρεπερτόριο των αντιγόνων, συμπεριλαμβάνων τις χημικές ουσίες και τα β-κύτταρα πραγμάτων δεν έχει αντιμετωπίσει ποτέ πριν! (θα συζητήσουμε πώς αυτό είναι δυνατό αργότερα...)

Τα μεγάλα μόρια, όπως οι πρωτεϊ'νες και τα μεγάλα συγκροτήματα όπως τα βακτηρίδια και οι ιοί έχουν συνήθως τις πολλαπλάσιες περιοχές για το συσχετισμό αντισωμάτων. Σε μια δεδομένη πρωτεϊ'νη, περισσότερα από 2 αντισώματα είναι έτσι σε θέση.

Επίτοπα

Τα επίτοπα είναι κάθε περιοχή σε ένα αντιγόνο στο οποίο ένα αντίσωμα μπορεί να δεσμεύσει, και είναι επίσης γνωστά ως αντιγονικοί καθοριστικοί παράγοντες. Τα επίτοπα μπορούν να είναι:

1) Διαμορφωτικός - (στο οποίο το αντίσωμα αναγνωρίζει τη δευτεροβάθμια δομή του μορίου, δηλ. η δευτεροβάθμια δομή της πρωτεϊ'νης)

2) Γραμμικός -

Α) στο οποίο το αντίσωμα δεσμεύει σε έναν καθοριστικό παράγοντα στη μετουσιωμένη πρωτεϊ'νη μόνο (δηλ. το αντίσωμα αναγνωρίζει την αρχική ακολουθία αμινοξέος της πρωτεϊ'νης).  

Β) στο οποίο το αντίσωμα δεσμεύει στον καθοριστικό παράγοντα και στη μετουσιωμένη πρωτεϊ'νη και στην εγγενή πρωτεϊ'νη.

3) Neoantigenic - που είναι ένα επίτοπο που δεν είναι παρόν στην εγγενή πρωτεϊ'νη αλλά γίνεται ένα επίτοπο αφότου διασπιέται η πρωτεϊ'νη από μια πρωτεάση (το επίτοπο εκτίθεται από την πρωτεϊ'νη που αφομοιώνεται)

Ποια κύτταρα παράγουν τα αντισώματα;

Τα β-κύτταρα παράγουν τα αντισώματα σε απάντηση στις μολύνσεις, για να προσδιορίσουν και να εξουδετερώσουν τα ξένα αντικείμενα όπως τα βακτηρίδια και τους ιούς, και είναι έτσι σημαντικοί συνεισφέροντες στην προσαρμοστική ασυλία.

Μόνος εναντίον μη-μόνος;

Εάν τα αντισώματα αναγνωρίζουν σχεδόν τίποτα γιατί όχι επιτίθενται στο σώμα μου;

Το σώμα κάποιου έχει επιλέξει εκ των προτέρων και έχει αποβάλει κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης κάθε μονό κύτταρο που αναγνωρίζει και παράγει τα αντισώματα ενάντια στις μόνα ή "μόνα" πρωτεϊ'νες/τα μόριά κάποιου.  Αυτή η διαδικασία είναι ραγισμένη ή γίνεται ραγισμένη αργότερα στη ζωή και τις προκηρύξεις ως auto-immunity, όπου το σώμα επιτίθεται σε.

Πώς μπορεί το ένα να παραγάγει τα αντισώματα (με τεχνητά να προκαλέσει τους);

Η έγχυση ενός ξένου αντιγόνου σε ένα ποντίκι ή ένα κουνέλι προκαλεί την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και οδηγεί στην παραγωγή των αντισωμάτων συγκεκριμένων για την εγχεθμένη πρωτεϊ'νη. Το ξένο αντιγόνο καλείται έτσι ένα "ανοσιογόνο".

Τα μικρά μόρια όπως οι χημικά ομάδες και τα πεπτίδια δεν είναι ανοσοποιητικά. Αυτός είναι εάν τους εγχύσετε σε ένα κουνέλι, δεν θα παραγάγουν συνήθως τα αντισώματα ενάντια σε τους. 

Για να κάνουν τα αντισώματα ενάντια στα μικρά μόρια όπως οι χημικές ουσίες και τα πεπτίδια, πρέπει να συνδεθούν με μια μεγάλη πρωτεϊ'νη για να διαμορφώσουν HAPTEN - ΜΕΤΑΦΟΡΕΑΣ σύνθετος.

Το Anigens είναι ουσίες που δεσμεύουν στα αντισώματα μέσω της αντιγόνο-δέσμευσης των περιοχών. Όχι όλες οι αντιγονικές ουσίες είναι ανοσοποιητικές!

Δομή ενός αντισώματος

Ένα αντίσωμα αποτελείται από 2 βαριές αλυσίδες (lobulin χ ηγΧ-αλυσίδωνήγmmuno ιeavy, ανοσο για άνοσο - σφαιρίνη που σημαίνει την πρωτεϊ'νη) και 2 ελαφριές αλυσίδες (ηγΛ-αλυσίδες). Οι δεσμοί δισουλφιδίου κρατούν αυτές τις 4 αλυσίδες από κοινού. Δείτε το σχήμα 1 κατωτέρω,

Figure 1. Diagram ενός αντισώματος που δεσμεύει στο αντιγόνο. Οι ελαφριές αλυσίδες είναι τοποθετημένες στις περιφέρειες και είναι μικρότερες (έτσι αναπτήρας!). Οι βαριές αλυσίδες είναι οι 2 εσωτερικές αλυσίδες. Παρατηρήστε ότι και οι δύο αλυσίδες περιέχουν μια μαύρη περιοχή, αυτό καλείται μεταβλητή περιοχή.  Αυτό καλείται "μεταβλητό", επειδή "κάθε" β-κύτταρο (σχεδόν κάθε β-κύτταρο: εκτός από τους κλώνους) παράγει μια διαφορετική μεταβλητή περιοχή, και επιτρέπει έτσι την καταπληκτική δυνατότητα για τα β-κύτταρα να παραχθούν τα αντισώματα για σχεδόν κάθε χημικός, πρωτεϊνικός, το λιπίδιο, το νουκλεϊνικό οξύ, και την ουσία που είναι γνωστή στο άτομο.

Οι αλυσίδες αποτελούνται από τις δικτυακές γειτονιές (σκεφτείτε αυτό ως ομάδες δεδομένων lego), όπου υπάρχει:

Σταθερές δικτυακές γειτονιές ή δικτυακές γειτονιές γ (αυτοί είναι οι ίδιοι από το αντίσωμα στο αντίσωμα - συγκρίνετε αυτό με τις μεταβλητές δικτυακές γειτονιές)

Οι βαριές αλυσίδες έχουν: CH1, CH2, και CH3.

Οι ελαφριές αλυσίδες έχουν το CL

και υπάρχει:

Μεταβλητές δικτυακές γειτονιές ή δικτυακές γειτονιές Β (αυτοί ποικίλλουν από ένα αντίσωμα σε άλλο - και επιτρέπουν έτσι τις διαφορές στις ιδιότητες αντισωμάτων δηλ. το ένα δεσμεύει στις ζάχαρες και άλλο στις πρωτεϊ'νες). Η αλληλοuχία ενός μεγάλου αριθμού Antidodies έδειξε ότι τα πρώτα 100-110 υπολείμματα αμινοξέος της μεταβλητής δικτυακής γειτονιάς είναι diferent για τα διαφορετικά αντισώματα.

VH  για τις βαριές αλυσίδες

VL για τις ελαφριές αλυσίδες

Οι δικτυακές γειτονιές είναι κάθε μια 110 αμινοξέα μακριά και περιέχουν 2 cysteine υπολείμματα διαμορφώνοντας έναν βρόχο συνδέσεων δισουλφιδίου περίπου 60 υπολειμμάτων αμινοξέος.

Οι δικτυακές γειτονιές VH και VL ενώνονται και διαμορφώνουν την αντιγόνο-δεσμευτική περιοχή ή την τσέπη, η μαύρη περιοχή που έρχεται σε επαφή με το αντιγόνο στο σχήμα 1 ανωτέρω.

Λειτουργίες των αντισωμάτων στο σώμα

Το ανοσοποιητικό σύστημα έχει έναν σημαντικό ρόλο στο σώμα, το οποίο πρόκειται να υπερασπίσει ενάντια στη μόλυνση.  Τα βακτηρίδια και οι ιοί εισάγονται μέσω ή πέρα από του επιθηλίου δερμάτων.  Αυτές οι θέσεις περιλαμβάνουν αλλά δεν είναι περιορισμένες στην αναπνευστική οδό, το χωνευτικό σύστημα, και το ουρογεννητικό κομμάτι, ή μέσω των τραυματισμών στην επιφάνεια δερμάτων.

Για να εξετάσει τα διαφορετικά παθογόνα, και τις διαφορετικές περιοχές της μόλυνσης, το σώμα έχει στο οπλοστάσιό του τους διάφορους ΤΥΠΟΥΣ αντισωμάτων που μπορεί να χρησιμοποιήσει.

Τύποι αντισωμάτων:

IgM isotype αντισωμάτων - που βρίσκεται κυρίως στο ΑΙΜΑ.

IgA isotype αντισωμάτων - που εκκρίνεται στις epithelial επιφάνειες στη μονάδα λούμεν του εντέρου, των εντέρων, και του μαστικού αδένα.

Αυτό είναι ένα σημαντικό αντίσωμα δεδομένου ότι οι άνθρωποι μπορούν να εκκρίνουν από 5 - 15 γραμμάρια αντισώματος IgA ανά ημέρα!

IgG isotype αντισωμάτων - είναι ένα αντίσωμα που μεταφέρεται πέρα από τον πλακούντα στην κυκλοφορία του αίματος του εμβρύου.

Το IgG είναι επίσης ικανό να εξουδετερώσει τις τοξίνες και να προλάβει τις μολύνσεις με το φράξιμο της βακτηριακής και προερχόμενης από ιό εισόδου μέσα σε τα κύτταρα.

IgM isotype αντισωμάτων - περιλαμβάνεται στην αντίδραση σταθεροποίησης συμπληρώματος.

IgE isotype αντισωμάτων - περιλαμβάνεται στις ΑΛΛΕΡΓΙΚΕΣ αντιδράσεις.

 

Πνευματικά δικαιώματα 2005 - 2007 - AntibodyStation.