Hva Er Antistoffer og Hva Er Antigener?
Antistoffer er store glykoproteiner også kjent som immunglobuliner (ig) som produseres, celle-overflate uttrykt og utskilles av immunceller, spesielt b-lymfocytter. Antistoffer gjenkjenner fremmede invaderende mikroorganismer ved å spesifikt binde seg til et patogen proteiner eller antigener, noe som letter deres nøytralisering og ødeleggelse. Antigener er klassisk definert som et fremmed stoff som utløser en immunrespons. Antistoffspesifikiteten for et gitt antigen er understreket av sin unike struktur, som tillater antigenbinding med høy presisjon. Fordi antistoffer er svært spesifikke, tjener de som svært nyttige verktøy i vitenskapelig forskning for å belyse plassering, overflod og funksjon av proteiner i dynamiske biologiske systemer.
Hvor Antistoffer Kommer fra?
immunsystemets hovedrolle er å gi beskyttelse mot fremmede / smittsomme patogener og vevskader. Den består av to hovedgrener: medfødt (uspesifikk) og adaptiv (oppkjøpt) immunitet. Antistoffproduksjon og sekresjon avhenger av celler som tilhører den adaptive immunitetsgrenen.
Medfødt Immunsystem
- Er Avhengig av fysiske barrierer (f.eks. slimlag, intakt epitel og slagende cilia) og kjemiske barrierer (f. eks. antimikrobielle peptider, lav pH og hydrolytiske enzymer) for å forhindre infeksjon og skade.
- Gir en rask generisk eller ikke-spesifikk respons på patogen-eller skadeavledede antigener, ofte referert til som patogenassosierte molekylære mønstre (PAMPs) og skadeassosierte molekylære mønstre (DAMPS). Disse responsene er mediert av interaksjoner med Toll-lignende reseptorer (TLRs).
- Involverer oppløselige (f.eks. cytokiner/kjemokiner og komplementfaktorer) og cellulære (f. eks. fagocytiske, killer-og antigenpresenterende celler) responser.
Adaptivt Immunsystem
- Gir patogen-spesifikk immunrespons gjennom aktivering av lymfocyttreseptorer (t-cellereseptorer og b-celleantigenereceptorer).
- Involverer cellulære responser mediert av effektor T-lymfocytter og antistoffer produsert Av B-lymfocytter.
- Resulterer i immunminne mot spesifikke antigener som kan tilbakekalles ved re-eksponering for en raskere og mer effektiv respons.
Antistoffproduksjon av Det Adaptive Immunsystemet
det adaptive immunsystemet har utviklet seg til å generere finjusterte responser på patogener og andre fremmede stoffer. De viktigste effektene av adaptive cellulære og humorale immunresponser er Henholdsvis t-og b-lymfocyttene. B-lymfocytter utvikles fra hematopoietiske stamceller i benmargen som gir opphav til umodne IgM som uttrykker B-celler. Etter migrering til milten differensieres umodne b-celler videre til modne Eller naï b-celler som uttrykker Både IgM – og IgD-membranbundne immunglobulintyper. Eldre b-celler sirkulerer perifert gjennom lymfesystemet hvor de samhandler med fremmede antigener. Når en naï B-celle møter et antigen, kan aktiveringen gi opphav til en plasma B-celle eller en minne B-celle. Minne b-celler har overflatebundne antistoffer, mens plasma B-celler utskiller antistoffer som er spesifikke for det aktiverende antigenet. Minne b-celler aktiveres raskt ved re-eksponering for det samme antigenet som gir en raskere og mer effektiv respons.
Hva Er Antistoff Eller Immunoglobulin Type?
Antistoffstruktur
alle antistoffer har samme grunnleggende struktur som består av fire polypeptidkjeder, to lette kjeder (L kjeder) og to tunge kjeder (H kjeder), holdt sammen av disulfidbindinger. Disse fire polypeptidkjedene danner et symmetrisk molekyl som vanligvis er avbildet som å ha En » Y » – form og består av to identiske halvdeler, som hver bærer identiske antigenbindingssteder. Basert på aminosyresekvensvariabilitet er to hovedregioner (variable og konstante) identifiserbare innenfor hver antistoffpolypeptidkjede. Disse områdene er vanligvis avbildet som variabelt lys (VL), konstant lys (CL), variabelt tungt (VH) og konstant tungt (CH). Antistoffer skiller seg mest i sin aminosyresekvens på sine variable regioner som understreker deres antigen spesifisitet. Antigenbindingssteder dannes fra aminoterminaler eller variable regioner av de tunge (VH) og lette (VL) kjedene.
fragment antigen-bindende region eller Fab er dannet av full lys kjeden (VL OG CL) og av tung kjeden full variabel (VH) regionen og en del av dens konstant (CH) regionen. Den fragmentkrystalliserbare regionen eller Fc består bare av konstante tunge kjeder (CH).
Antistoffklasse
Antistoffmolekyler har en av to lettkjedetyper, lambda (λ) eller kappa (κ). Antistoffets lette kjede type er ikke forbundet med forskjeller i antistoff funksjon utover formidle antigen spesifisitet. I kontrast bestemmer et antistoffs tunge kjedesammensetning forskjellige funksjonelle egenskaper som samspillet med andre proteiner (Fc-reseptorbinding), komplementaktivering, aviditet og halveringstid. De viktigste tungkjedeklassene i pattedyr er m, d,g, a og e, som bestemmer antistoffklassene Eller isotypene IgM, IgD, IgG, iga og ige, henholdsvis. IgM er den viktigste antistoff-isotypen som er tilstede under en primær immunrespons. IgG-antistoff-isotypen dominerer under sekundære immunresponser og er det vanligste sirkulerende antistoffet i immunsystemet. Antistoffisotyper varierer i struktur og immunologiske funksjoner.
| Antistoffklasse | Tung Kjede Klasse | Molekylvekt (Kda) | % Total Serum Antistoff | Funksjonelle Egenskaper |
|
|
900 | 6 |
|
|
|
|
150 | 80 |
|
|
|
|
α (alfa) | 385 | 13 |
|
|
|
ε (epsilon) | 200 | 0.002 |
|
|
|
180 | 1 |
|
antistoffbinding: Antistoff Antigen Interaksjoner
Antistoffets Virkningsmekanismer
et antistoff funksjon i immunsystemet er å spesifikt binde og eliminere fremmede partikler. Antistoffer kan fjerne fremmede antigener gjennom flere mekanismer. Nøytralisering – antistoffbinding tjener til å nøytralisere fremmede partikler som forhindrer interaksjon med celler og påfølgende cellulær skade og invasjon.Antistoffer kan fungere som koder som rekrutterer immuncellulære mediatorer for å eliminere fremmede stoffer gjennom fagocytose. Komplement-Antistoffer kan belegge fremmede partikler og aktivere komplementsystemet som fører til direkte lysering av det fremmede stoffet eller ytterligere indusere dets opsonisering.
Hva Er Forskjellen Mellom Antistoffaffinitet og Aviditet?
Antistoffer bindes reversibelt til unike regioner eller epitoper innenfor spesifikke antigener gjennom svake ikke-kovalente interaksjoner som inkluderer hydrogen -, ionisk -, hydrofob-og Van Der Waals-bindinger. Styrken eller affiniteten til antistoffbinding bestemmes av netto kraft av svake interaksjoner mellom et enkelt antistoffbindingssted og dets epitop.
Antigener kan være multivalente, som refererer til tilstedeværelsen av flere identiske epitoper per antigen. Multivalente antigener kan interagere med flere antistoffbindingssteder. For et gitt antistoffmolekyl er dets aviditet definert av netto styrke av alle interaksjoner med et antigen. Antistoffer Som IgG, Ige og IgD binder deres epitoper med høyere affinitet enn IgM-antistoffer. Imidlertid kan Hvert IgM-molekyl interagere med opptil ti epitoper per antigen og derfor ha større aviditet. På grunn av høy affinitet Er IgG-antistoff-isotypen den vanligste typen antistoff som brukes i molekylære og cellebiologiske metoder.
Hvordan Er Polyklonale Og Monoklonale Antistoffer Forskjellige?
under en immunrespons mot et fremmed stoff fører aktivering Av b-celler til utvidelse og dannelse av plasma B-celler som utskiller antigen – spesifikke antistoffer. Imidlertid er antigener strukturelt komplekse og består av flere antigeniske determinanter eller epitoper. I et gitt antigen vil En b-celle gjenkjenne en av en rekke epitoper, og forskjellige b-cellekloner vil utskille antistoffer som er spesifikke for forskjellige epitoper i samme antigen. Antistoffer utskilt Av B-celler fra samme klon er monoklonale antistoffer som de binder spesifikt til samme epitop. Den generelle humoral responsen inneholder imidlertid antistoffer utskilt av flere B-celleklonetyper og er naturlig polyklonale. B-cellesekreterte antistoffer finnes hovedsakelig i serumfraksjonen av blodet, og serumholdige antigen – spesifikke antistoffer refereres ofte til som antiserum.Monoklonale og polyklonale antistoffer er kraftige verktøy som letter analysen av komplekse biologiske prosesser. Flere fordeler og ulemper er forbundet med hver type antistoff når det brukes som et molekylærbiologisk verktøy.
Hvordan velge Mellom Polyklonal vs Monoklonalt Antistoff
Velg Referanser
Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002). Molekylærbiologi Av Cellen. 4. utgave. Medfødt Immunitet. I New York: Garland Vitenskap;https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26846/
Bonilla, Fa, & Oettgen, H. c. (2010). Adaptiv immunitet. Tidsskrift For Den norske legeforening. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.09.017
Chaplin, D. D. (2010). Oversikt over immunresponsen. Tidsskrift For Den norske legeforening. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.12.980
Janeway, C. A. J., Travers, P.,& Walport, M. (2001). Genereringen av mangfold I immunoglobuliner Nesten. I Immunobiologi: Immunsystemet I Helse og Sykdom. 5. utgave. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27140/
Molnar, C., & Gair, J. (2015). Begreper Av Biologi – 1. Kanadiske Utgave. Begreper Av Biologi – 1. Kanadiske Utgave.
Nelson, P. N., Reynolds, G. M., Waldron, E. E., Ward, E., Giannopoulos, K., & Murray, P. G. (2000). Demystifisert: Monoklonale antistoffer. Tidsskrift For den norske legeforening. https://doi.org/10.1136/mp.53.3.111
Reverberi, R., & Reverberi, L. (2007). Faktorer som påvirker antigen-antistoffreaksjonen. blodoverføring. https://doi.org/10.2450/2007.0047-07
Riera Romo, M., Pé-Mart5eznez, D., & Castillo Ferrer, C. (2016). Innat immunitet hos vertebrater: en oversikt. Immunologi. https://doi.org/10.1111/imm.12597
Shishido, S. N., Varahan, S., Yuan, K., Li, X., & Fleming, S. D. (2012). Humoral medfødt immunrespons og sykdom. Klinisk Immunologi. https://doi.org/10.1016/j.clim.2012.06.002
Torres, M., Ferná-Fuentes, N., Fiser, A., & Casadevall, a. (2007). Immunoglobulinkonstant region påvirker kinetiske og termodynamiske parametere for antistoffvariable regioninteraksjoner med antigen. Tidsskrift For Den Norske Legeforening. https://doi.org/10.1074/jbc.M700661200
Tsai, D., Hung, K., Chang, C., &Lin, K. (2019). Regulatoriske mekanismer For b-cellerespons og implikasjonen i b-cellerelaterte sykdommer. J Biomed Sci. https://doi.org/10.1186/s12929-019-0558-1