Строение и функции антител Лекция 4 1

Строение и функции антител Лекция № 4 1

• Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — это особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности Вклеток в виде мембраносвязанных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул. 2

• Иммуноглобулины (Ig), или антитела, являются семейством Y-образных (по пространственной структуре) гликопротеинов, у которых обе вершины ( «буквы Y» ) могут связывать антиген. 3

• Циркулирующие антитела распознают антиген в крови и в тканевой жидкости. • Они являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов. 4

5

• Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую и эффекторную (вызывают тот или иной иммунный ответ, например, запускают классическую схему активации комплемента). 6

Различные АГ и АТ 7

• Антитела синтезируются плазматическими клетками, которыми становятся Влимфоциты в ответ на присутствие антигенов. Для каждого антигена формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом — характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена. 8

• Основная структурная единица иммуноглобулинов состоит из двух легких и двух тяжелых цепей. Классы различаются между собой тяжелыми цепями. 9

• У большинства видов млекопитающих пять классов антител - Ig. G, Ig. D и Ig. E, Ig. A, Ig. M, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям. 10

Строение • Две тяжелые цепи (H-цепи, в свою очередь состоят из VH, CH 1, шарнира, CH 2 и CH 3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из VL и CL доменов). • V –вариабельный домен • C – константный домен 11

12

Схема строения АТ 1. Fab фрагмент (англ. fragment antigen binding — антигенсвязывающий фрагмент) 2. Fc фрагмент (англ. fragment crystallizable — фрагмент, способный к кристаллизации). 3. Тяжелые цепи (heavy chain) (consist of VH, CH 1, hinge, CH 2 and CH 3 regions: from N-term) 4. Легкие цепи (light chain) (consist of VL and CL regions: from N-term) 5. Антиген связывающий участок (antigen binding site) 6. Шарнирный участок (hinge regions) S-S- mean disulfide bonds. 13

14

• Несмотря на большое разнообразие в иммуноглобулинах соблюдается общий принцип строения. Обе тяжелые пептидные цепи (Н-цепи) Ig. G состоят из четырех глобулярных доменов VH, СH 1, СH 2 и СH 3, обе легкие (L- цепи) — из двух глобулярных доменов CL и. VL. • При этом буквы С и V соответственно обозначают константные (англ. constant) и вариабельные (англ. variable) области. Обе тяжелые цепи, а также тяжелая цепь с легкой, связаны дисульфидными мостиками. Дисульфидные мостики внутри доменов стабилизируют третичную структуру. 15

• В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (Ig. G, Ig. D, Ig. E, сывороточный Ig. A) так и в олигомерной форме (димерсекреторный Ig. A, пентамер — Ig. M). Всего различают пять типов тяжелых цепей (α-, γ-, δ-, ε -и μ- цепи) и два типа легких цепей (κ-цепь и λ-цепь). 16

Иммуноглобулины человека по структуре тяжелых цепей делятся на пять классов. Различия между Ig. A (с двумя подклассами), Ig. D, Ig. E, Ig. G (с четырьмя подклассами) и Ig. M определяются H-цепями, которые обозначаются греческими буквами — α, β, ε, γ и μ. 17

Функции АТ • Ig. G, the major immunoglobulin in the blood, is also able to enter tissue spaces; it works efficiently to coat microorganisms, speeding their destruction by other cells in the immune system. • Ig. D is almost exclusively found inserted into the membrane of B cells, where it somehow regulates the cell's activation. • Ig. E is normally present in only trace amounts, but it is responsible for the symptoms of allergy. • Ig. A--a doublet--guards the entrance to the body. It concentrates in body fluids such as tears, saliva, and secretions of the respiratory and gastrointestinal tracts. • Ig. M usually combines in star-shaped clusters. It tends to remain in the bloodstream, where it is very effective in killing bacteria. 18

• Ig. G, основные иммуноглобулины в крови, также могут входить в тканевые пространства, они работает эффективно, покрывая микроорганизмы, ускоряя тем самым их разрушение другими клетками иммунной системы. • Ig. D находится в виде встроенных в мембрану Вклеток молекул, где он каким-то образом регулирует активацию клеток. • Ig. E обычно присутствуют только в следовых количествах, но он отвечает за симптомы аллергии. • Ig. A - секреторный - охраняет вход в тело. Она концентрируется в жидкостях организма, таких как слезы, слюна, и секреты органов дыхания и желудочно-кишечного тракта. • Ig. M обычно определяется как звездчатые скопления и имеет тенденцию оставаться в кровотоке, где очень эффективно участвует в убийстве бактерий. 19

Функции АТ Passive antibody therapy for infectious diseases Arturo Casadevall, Ekaterina Dadachova & Liise-anne Pirofski Nature Reviews Microbiology 2, 695 -703 (September 2004) 20

Получение антител 21

a | For Cryptococcus neoformans infection, a radiolabelled antibody binds to both capsular and shed polysaccharide, and results in localized fungicidal radiation. Macrophages infected with replicating intracellular fungi can also be killed by a crossfire effect. b | The proposed mechanism by which radiolabelled antibody is effective against an intracellular pathogen such as a virus that expresses microbial 22 antigens on the cell surface after cellular infection.

23

24