ანტისხეულები და ანტიტოქსინები ასრულებენ ცილების შემდეგ ფუნქციებს. ანტიტოქსინები. შრატის ანტისხეულების დამცავი ეფექტი

ანტისხეულები(იმუნოგლობულინები, IG, Ig) არის ხსნადი გლიკოპროტეინები, რომლებიც გვხვდება სისხლის შრატში, ქსოვილის სითხეში ან უჯრედის მემბრანაში, რომლებიც ცნობენ და აკავშირებენ ანტიგენებს. იმუნოგლობულინები სინთეზირდება B ლიმფოციტების (პლაზმური უჯრედების) მიერ გარკვეული სტრუქტურის უცხო ნივთიერებების - ანტიგენების საპასუხოდ. ანტისხეულები გამოიყენება იმუნური სისტემის მიერ უცხო ობიექტების იდენტიფიცირებისთვის და გასანეიტრალებლად - როგორიცაა ბაქტერიები და ვირუსები.

ანტისხეულები ასრულებენ ორ ფუნქციას: ანტიგენის დამაკავშირებელ ფუნქციას და ეფექტურ ფუნქციას (მაგალითად, კომპლემენტის აქტივაციის კლასიკური სქემის გაშვება და უჯრედებთან შეკავშირება), ისინი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია სპეციფიკურ ჰუმორულ იმუნიტეტში და შედგება ორი მსუბუქი ჯაჭვისა და ორისაგან. მძიმე ჯაჭვები. ძუძუმწოვრებში არსებობს იმუნოგლობულინების ხუთი კლასი - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, რომლებიც განსხვავდება მძიმე ჯაჭვების აგებულებითა და ამინომჟავების შემადგენლობით. იმუნოგლობულინები გამოხატულია როგორც მემბრანასთან დაკავშირებული რეცეპტორები B უჯრედების ზედაპირზე და როგორც ხსნადი მოლეკულები, რომლებიც იმყოფება შრატში და ქსოვილის სითხეში.

ანტისხეულების სტრუქტურა

ანტისხეულები შედარებით დიდი (~150 kDa - IgG) გლიკოპროტეინებია რთული სტრუქტურით. ისინი შედგება ორი იდენტური მძიმე ჯაჭვისგან (H-ჯაჭვები, თავის მხრივ, შედგება VH, CH1, ჰინგის, CH2 და CH3 დომენებისგან) და ორი იდენტური მსუბუქი ჯაჭვისგან (L-ჯაჭვები, რომლებიც შედგება VL და CL დომენებისგან). ოლიგოსაქარიდები კოვალენტურად არის მიმაგრებული მძიმე ჯაჭვებზე. პაპაინის პროტეაზას გამოყენებით, ანტისხეულები შეიძლება დაიყოს ორ Fab-ად (ინგლისური ფრაგმენტის ანტიგენის დამაკავშირებელი - ანტიგენ-დაკავშირების ფრაგმენტი) და ერთ Fc-ად (ინგლისური ფრაგმენტი კრისტალიზაციადი - ფრაგმენტი, რომელსაც შეუძლია კრისტალიზაცია). კლასისა და შესრულებული ფუნქციიდან გამომდინარე, ანტისხეულები შეიძლება არსებობდეს როგორც მონომერული ფორმით (IgG, IgD, IgE, შრატის IgA) და ოლიგომერული ფორმით (დიმერ-სეკრეტორული IgA, პენტამერი - IgM). საერთო ჯამში, არსებობს ხუთი ტიპის მძიმე ჯაჭვები (α-, γ-, δ-, ε- და μ-ჯაჭვები) და ორი ტიპის მსუბუქი ჯაჭვები (κ-ჯაჭვი და λ-ჯაჭვი).

ანტისხეულების ტიპები:

IgGარის მთავარი იმუნოგლობულინი ჯანსაღი ადამიანის შრატში (შეადგენს იმუნოგლობულინების მთლიანი ფრაქციის 70-75%-ს), ყველაზე აქტიური მეორადი იმუნური პასუხისა და ანტიტოქსიკური იმუნიტეტის დროს. მისი მცირე ზომის გამო (დალექვის კოეფიციენტი 7S, მოლეკულური წონა 146 kDa) ის არის იმუნოგლობულინების ერთადერთი ფრაქცია, რომელსაც შეუძლია გადაიტანოს პლაცენტურ ბარიერში და ამით უზრუნველყოს იმუნიტეტი ნაყოფისა და ახალშობილისთვის.
IgMარის ძირითადი ოთხჯაჭვიანი ერთეულის პენტამერი, რომელიც შეიცავს ორ μ ჯაჭვს. ისინი ჩნდებიან უცნობი ანტიგენის მიმართ პირველადი იმუნური პასუხის დროს და შეადგენენ იმუნოგლობულინის ფრაქციის 10%-მდე. ისინი ყველაზე დიდი იმუნოგლობულინებია (970 kDa).
IgAშრატში IgA შეადგენს მთლიანი იმუნოგლობულინის ფრაქციის 15-20%-ს, IgA მოლეკულების 80% წარმოდგენილია მონომერული ფორმით ადამიანებში. სეკრეტორული IgA წარმოდგენილია დიმერული სახით კომპლექსურ სეკრეტორულ კომპონენტში, რომელიც გვხვდება სეროზულ-ლორწოვან სეკრეციაში (მაგალითად, ნერწყვში, კოლოსტრში, რძეში, შარდსასქესო და რესპირატორული სისტემების ლორწოვანი გარსის სეკრეციაში).
IgDშეადგენს პლაზმის იმუნოგლობულინის ფრაქციის ერთ პროცენტზე ნაკლებს და ძირითადად გვხვდება ზოგიერთი B ლიმფოციტის მემბრანაზე. ფუნქციები ბოლომდე არ არის გასაგები; ის, სავარაუდოდ, არის ანტიგენური რეცეპტორი B-ლიმფოციტებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ არ არის წარმოდგენილი ანტიგენისთვის.
IgEასოცირდება ბაზოფილების და მასტი უჯრედების მემბრანებთან, თავისუფალ ფორმაში პლაზმაში თითქმის არ არის. ასოცირებულია ალერგიულ რეაქციებთან.

ანტისხეულების ფუნქციონირება

ყველა იზოტიპის იმუნოგლობულინები ორფუნქციურია. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ტიპის იმუნოგლობულინი ცნობს და აკავშირებს ანტიგენს, შემდეგ კი აძლიერებს იმუნური კომპლექსების მოკვლას და/ან მოცილებას, რომლებიც წარმოიქმნება ეფექტური მექანიზმების გააქტიურების შედეგად. ანტისხეულის მოლეკულის ერთი რეგიონი (Fab) განსაზღვრავს მის ანტიგენის სპეციფიკას, ხოლო მეორე (Fc) ასრულებს ეფექტურ ფუნქციებს: აკავშირებს რეცეპტორებს, რომლებიც გამოხატულია სხეულის უჯრედებზე (მაგალითად, ფაგოციტები); დაკავშირება კომპლემენტის სისტემის პირველ კომპონენტთან (C1q) კომპლემენტის კასკადის კლასიკური გზის დასაწყებად.

როგორ წარმოიქმნება ანტისხეულები?

ანტისხეულების გამომუშავება ორგანიზმში ანტიგენების შეყვანის საპასუხოდ დამოკიდებულია იმაზე, პირველად შეხვდება თუ არა ორგანიზმი ამ ანტიგენს. თავდაპირველ შეხვედრაზე ანტისხეულები არ ჩნდება დაუყოვნებლივ, მაგრამ რამდენიმე დღის შემდეგ, ჯერ წარმოიქმნება IgM ანტისხეულები, შემდეგ კი IgG ანტისხეულები ჭარბობენ. სისხლში ანტისხეულების რაოდენობა პიკს დაახლოებით ერთ კვირაში აღწევს, შემდეგ მათი რაოდენობა ნელ-ნელა მცირდება. როდესაც ანტიგენი ხელახლა შედის სხეულში, ანტისხეულების წარმოება ხდება უფრო სწრაფად და უფრო დიდი მოცულობით და მაშინვე წარმოიქმნება IgG ანტისხეულები. იმუნურ სისტემას ძალზე დიდი ხნის განმავლობაში შეუძლია დაიმახსოვროს გარკვეული ანტიგენების შეტაკება; ეს აიხსნება, მაგალითად, უწყვეტი იმუნიტეტით ჩუტყვავილას ან ბავშვთა ინფექციების მიმართ.

ანტიგენ-ანტისხეულის რეაქცია

ანტიგენ-ანტისხეულის რეაქციის შედეგად გელში წარმოიქმნება ნალექის ხაზები, საიდანაც შეიძლება ვიმსჯელოთ რეაქტიული კომპონენტების რაოდენობაზე, ანტიგენების იმუნოლოგიურ ურთიერთობაზე და მათ ელექტროფორეზულ მობილურობაზე. ანტისხეულების აღმოჩენა შესაძლებელია მაკროსკოპული აგლუტინაციის რეაქციაში ანტიგენით დატვირთული ნაწილაკების გამოყენებით. იმუნოლოგიური ანალიზის მრავალი ვარიანტი შემუშავდა მარკირებული ანტიგენებისა და ანტისხეულების ურთიერთქმედების საფუძველზე. ეტიკეტებად გამოიყენება რადიოაქტიური იზოტოპები და ფერმენტები.

როგორ ანეიტრალებს ანტისხეულები ტოქსინებს?

ანტისხეულის მოლეკულას, რომელიც მიმაგრებულია ტოქსინის აქტიურ ცენტრთან, შეუძლია სტერეოქიმიურად დაბლოკოს მისი ურთიერთქმედება სუბსტრატთან, განსაკუთრებით მაკრომოლეკულურთან. ანტისხეულებთან კომპლექსში ტოქსინი კარგავს ქსოვილებში დიფუზიის უნარს და შეიძლება გახდეს ფაგოციტოზის ობიექტი, განსაკუთრებით თუ კომპლექსის ზომა იზრდება ნორმალურ აუტოანტისხეულებთან შეკავშირების შედეგად.

შრატის ანტისხეულების დამცავი ეფექტი

ანტისხეულები ანეიტრალებს ვირუსებს სხვადასხვა გზით - მაგალითად, სტერეოქიმიურად თრგუნავს ვირუსის უჯრედულ რეცეპტორთან შეკავშირებას და ამით ხელს უშლის მის შეღწევას უჯრედში და შემდგომ რეპლიკაციას. ამ მექანიზმის ილუსტრაცია არის გრიპის ვირუსის ჰემაგლუტინინის სპეციფიკური ანტისხეულების მიერ გამოვლენილი დამცავი ეფექტი. წითელას ვირუსის ჰემაგლუტინინის ანტისხეულები ასევე ხელს უშლიან მის შეღწევას უჯრედში, მაგრამ ვირუსის უჯრედშორისი გავრცელება იბლოკება მეზობელი უჯრედების ციტოპლაზმური მემბრანების შერწყმა პროტეინის მიმართ ანტისხეულებით.

ანტისხეულებს შეუძლიათ პირდაპირ გაანადგურონ ვირუსული ნაწილაკები კლასიკური გზის საშუალებით კომპლემენტის გააქტიურებით ან ვირუსული აგრეგაციის გამოწვევით, რასაც მოჰყვება ფაგოციტოზი და უჯრედშიდა სიკვდილი. სისხლში ანტისხეულების შედარებით დაბალი კონცენტრაციაც კი შეიძლება ეფექტური იყოს: მაგალითად, შესაძლებელია რეციპიენტების დაცვა პოლიომიელიტით ინფექციისგან ანტივირუსული ანტისხეულების მიღებით, ან წითელას პრევენცია ბავშვებში, რომლებიც კონტაქტში იყვნენ პაციენტებთან ნორმალური ადამიანის გამას პროფილაქტიკური შეყვანით. გლობულინი.

დედის ანტისხეულები

სიცოცხლის პირველ თვეებში, როდესაც ბავშვის საკუთარი ლიმფური სისტემა ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად განვითარებული, ინფექციებისგან დაცვას უზრუნველყოფს დედის ანტისხეულები, რომლებიც შეაღწევენ პლაცენტაში ან მოდიან კოლოსტრუმთან და შეიწოვება ნაწლავებში. რძის იმუნოგლობულინების ძირითადი კლასია სეკრეტორული იმუნოგლობულინი A. ის არ შეიწოვება ნაწლავში, მაგრამ რჩება აქ და იცავს ლორწოვან გარსს. გასაოცარია, რომ ეს ანტისხეულები მიმართულია ბაქტერიულ და ვირუსულ ანტიგენებზე, რომლებიც ხშირად გვხვდება ნაწლავში. გარდა ამისა, ითვლება, რომ უჯრედები, რომლებიც წარმოქმნიან იმუნოგლობულინ A-ს ასეთ ანტიგენებს, მიგრირებენ მკერდის ქსოვილში, საიდანაც მათ მიერ წარმოქმნილი ანტისხეულები შედიან რძეში.

ანტიგენების არსებობის საპასუხოდ. თითოეული ანტიგენისთვის იქმნება მის შესაბამისი სპეციალიზებული პლაზმური უჯრედები, რომლებიც წარმოქმნიან ამ ანტიგენისთვის სპეციფიკურ ანტისხეულებს. ანტისხეულები ამოიცნობენ ანტიგენებს სპეციფიკურ ეპიტოპთან - ანტიგენის ზედაპირული ან ხაზოვანი ამინომჟავის ჯაჭვის დამახასიათებელი ფრაგმენტით.

ანტისხეულები შედგება ორი მსუბუქი და ორი მძიმე ჯაჭვისგან. ძუძუმწოვრებში არსებობს ანტისხეულების ხუთი კლასი (იმუნოგლობულინები) - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, რომლებიც განსხვავდებიან მძიმე ჯაჭვების აგებულებითა და ამინომჟავების შემადგენლობით და შესრულებული ეფექტური ფუნქციებით.

კვლევის ისტორია

პირველივე ანტისხეული აღმოაჩინეს ბერინგმა და კიტაზატომ 1890 წელს, მაგრამ იმ დროს ვერაფერს ვიტყოდით აღმოჩენილი ტეტანუსის ანტიტოქსინის ბუნებაზე, გარდა მისი სპეციფიკისა და იმუნური ცხოველის შრატში ყოფნისა. მხოლოდ 1937 წელს, ტისელიუსისა და კაბატის გამოკვლევით, დაიწყო ანტისხეულების მოლეკულური ბუნების შესწავლა. ავტორებმა გამოიყენეს ცილის ელექტროფორეზის მეთოდი და აჩვენეს იმუნიზირებული ცხოველების სისხლის შრატის გამა გლობულინის ფრაქციის ზრდა. იმუნიზაციისთვის მიღებული ანტიგენის მიერ შრატის ადსორბციამ შეამცირა ამ ფრაქციის ცილის რაოდენობა ხელუხლებელი ცხოველების დონემდე.

ანტისხეულების სტრუქტურა

ანტისხეულები შედარებით დიდი (~150 kDa - IgG) გლიკოპროტეინებია რთული სტრუქტურით. ისინი შედგება ორი იდენტური მძიმე ჯაჭვისგან (H-ჯაჭვები, თავის მხრივ, შედგება V H, C H1, ჰინგის, C H2 და C H3 დომენებისგან) და ორი იდენტური მსუბუქი ჯაჭვისგან (L-ჯაჭვები, რომლებიც შედგება V L და C L დომენებისგან). ოლიგოსაქარიდები კოვალენტურად არის მიმაგრებული მძიმე ჯაჭვებზე. პაპაინის პროტეაზას გამოყენებით, ანტისხეულები შეიძლება დაიყოს ორ ფაბს. ფრაგმენტის ანტიგენის შებოჭვა- ანტიგენის დამაკავშირებელი ფრაგმენტი) და ერთი (ინგლ. კრისტალიზაციადი ფრაგმენტი- ფრაგმენტი, რომელსაც შეუძლია კრისტალიზაცია). კლასისა და შესრულებული ფუნქციიდან გამომდინარე, ანტისხეულები შეიძლება არსებობდეს როგორც მონომერული ფორმით (IgG, IgD, IgE, შრატის IgA) და ოლიგომერული ფორმით (დიმერ-სეკრეტორული IgA, პენტამერი - IgM). საერთო ჯამში, არსებობს ხუთი ტიპის მძიმე ჯაჭვები (α-, γ-, δ-, ε- და μ-ჯაჭვები) და ორი ტიპის მსუბუქი ჯაჭვები (κ-ჯაჭვი და λ-ჯაჭვი).

მძიმე ჯაჭვის კლასიფიკაცია

არის ხუთი კლასი ( იზოტიპები) იმუნოგლობულინები, განსხვავებული:

ზომა
დააკისროს
ამინომჟავების თანმიმდევრობა
ნახშირწყლების შემცველობა

IgG კლასი კლასიფიცირდება ოთხ ქვეკლასად (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgA კლასი ორ ქვეკლასად (IgA1, IgA2). ყველა კლასი და ქვეკლასი ქმნის ცხრა იზოტიპს, რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება ყველა ინდივიდში. თითოეული იზოტიპი განისაზღვრება მძიმე ჯაჭვის მუდმივი რეგიონის ამინომჟავების თანმიმდევრობით.

ანტისხეულების ფუნქციონირება

ყველა იზოტიპის იმუნოგლობულინები ორფუნქციურია. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ტიპის იმუნოგლობულინი

ამოიცნობს და აკავშირებს ანტიგენს და შემდეგ
აძლიერებს იმუნური კომპლექსების მოკვლას და/ან მოცილებას, რომლებიც წარმოიქმნება ეფექტური მექანიზმების გააქტიურების შედეგად.

ანტისხეულის მოლეკულის ერთი რეგიონი (Fab) განსაზღვრავს მის ანტიგენის სპეციფიკას, ხოლო მეორე (Fc) ასრულებს ეფექტურ ფუნქციებს: აკავშირებს რეცეპტორებს, რომლებიც გამოხატულია სხეულის უჯრედებზე (მაგალითად, ფაგოციტები); დაკავშირება კომპლემენტის სისტემის პირველ კომპონენტთან (C1q) კომპლემენტის კასკადის კლასიკური გზის დასაწყებად.

ეს ნიშნავს, რომ თითოეული ლიმფოციტი ასინთეზებს მხოლოდ ერთი სპეციფიურობის ანტისხეულებს. და ეს ანტისხეულები განლაგებულია ამ ლიმფოციტის ზედაპირზე, როგორც რეცეპტორები.

როგორც ექსპერიმენტებმა აჩვენა, უჯრედის ზედაპირის ყველა იმუნოგლობულინს აქვს იგივე იდიოტიპი: როდესაც ხსნადი ანტიგენი, პოლიმერიზებული ფლაგელინის მსგავსი, უკავშირდება კონკრეტულ უჯრედს, მაშინ უჯრედის ზედაპირის ყველა იმუნოგლობულინი უკავშირდება ამ ანტიგენს და მათ აქვთ იგივე სპეციფიკა, ანუ იგივე. იდიოტიპი.

ანტიგენი აკავშირებს რეცეპტორებს, შემდეგ შერჩევით ააქტიურებს უჯრედს დიდი რაოდენობით ანტისხეულების წარმოსაქმნელად. და რადგან უჯრედი ასინთეზირებს მხოლოდ ერთი სპეციფიკის ანტისხეულებს, ეს სპეციფიკა უნდა ემთხვეოდეს საწყისი ზედაპირის რეცეპტორის სპეციფიკას.

ანტისხეულების ანტიგენებთან ურთიერთქმედების სპეციფიკა არ არის აბსოლუტური; მათ შეუძლიათ ჯვარედინი რეაქცია სხვა ანტიგენებთან სხვადასხვა ხარისხით. ერთ ანტიგენზე გაზრდილი ანტიშრატი შეიძლება რეაგირებდეს დაკავშირებულ ანტიგენთან, რომელიც ატარებს ერთ ან რამდენიმე ერთსა და იმავე ან მსგავს დეტერმინანტს. ამიტომ, თითოეულ ანტისხეულს შეუძლია რეაგირება მოახდინოს არა მხოლოდ ანტიგენთან, რომელმაც გამოიწვია მისი ფორმირება, არამედ სხვა, ზოგჯერ სრულიად შეუსაბამო მოლეკულებთან. ანტისხეულების სპეციფიკა განისაზღვრება მათი ცვლადი რეგიონების ამინომჟავების თანმიმდევრობით.

კლონური შერჩევის თეორია:

ანტისხეულები და ლიმფოციტები საჭირო სპეციფიკურობით უკვე არსებობს ორგანიზმში ანტიგენთან პირველ კონტაქტამდე.
ლიმფოციტებს, რომლებიც მონაწილეობენ იმუნურ პასუხში, აქვთ ანტიგენ-სპეციფიკური რეცეპტორები მათი მემბრანის ზედაპირზე. B ლიმფოციტებს აქვთ იგივე სპეციფიკის რეცეპტორული მოლეკულები, როგორც ანტისხეულები, რომლებსაც ლიმფოციტები შემდგომში გამოიმუშავებენ და გამოყოფენ.
ნებისმიერი ლიმფოციტი თავის ზედაპირზე ატარებს მხოლოდ ერთი სპეციფიკის რეცეპტორებს.
ლიმფოციტები, რომლებსაც აქვთ ანტიგენი, გადიან პროლიფერაციის სტადიას და ქმნიან პლაზმური უჯრედების დიდ კლონს. პლაზმური უჯრედები ასინთეზირებენ მხოლოდ იმ სპეციფიკურ ანტისხეულებს, რისთვისაც დაპროგრამებულია წინამორბედი ლიმფოციტი. პროლიფერაციის სიგნალები არის ციტოკინები, რომლებიც გამოიყოფა სხვა უჯრედების მიერ. ლიმფოციტებს თავად შეუძლიათ ციტოკინების გამოყოფა.

ანტისხეულების ცვალებადობა

ანტისხეულები უკიდურესად ცვალებადია (ერთი ადამიანის სხეულში შეიძლება არსებობდეს ანტისხეულების 108-მდე ვარიანტი). ანტისხეულების მთელი მრავალფეროვნება გამომდინარეობს როგორც მძიმე, ისე მსუბუქი ჯაჭვების ცვალებადობით. განასხვავებენ ამა თუ იმ ორგანიზმის მიერ წარმოქმნილ ანტისხეულებს გარკვეული ანტიგენების საპასუხოდ:

იზოტიპურიცვალებადობა - ვლინდება ანტისხეულების კლასების (იზოტიპების) არსებობით, რომლებიც განსხვავდებიან მძიმე ჯაჭვების სტრუქტურით და ოლიგომერით, რომლებიც წარმოიქმნება მოცემული სახეობის ყველა ორგანიზმის მიერ;
ალოტიპურიცვალებადობა - ვლინდება ინდივიდუალურ დონეზე მოცემულ სახეობაში იმუნოგლობულინის ალელების ცვალებადობის სახით - არის გენეტიკურად განსაზღვრული განსხვავება მოცემულ ორგანიზმსა და სხვას შორის;
იდიოტიპურიცვალებადობა - გამოიხატება ანტიგენის დამაკავშირებელი ადგილის ამინომჟავების შემადგენლობაში განსხვავებებით. ეს ეხება მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვების ცვლად და ჰიპერცვლადი დომენებს, რომლებიც პირდაპირ კავშირშია ანტიგენთან.

გავრცელების კონტროლი

კონტროლის ყველაზე ეფექტური მექანიზმი არის ის, რომ რეაქციის პროდუქტი ერთდროულად ემსახურება როგორც მისი ინჰიბიტორი. ამ ტიპის უარყოფითი გამოხმაურება ხდება ანტისხეულების წარმოქმნის დროს. ანტისხეულების მოქმედება არ აიხსნება უბრალოდ ანტიგენის ნეიტრალიზებით, რადგან მთლიანი IgG მოლეკულები თრგუნავენ ანტისხეულების სინთეზს ბევრად უფრო ეფექტურად, ვიდრე F(ab")2 ფრაგმენტები. ვარაუდობენ, რომ T-დამოკიდებული B-ს პროდუქტიული ფაზის ბლოკადა. უჯრედის პასუხი წარმოიქმნება ანტიგენის, IgG და Fc-რეცეპტორებს შორის ჯვარედინი კავშირების წარმოქმნის შედეგად B უჯრედების ზედაპირზე. IgM ინექცია აძლიერებს იმუნურ პასუხს. ვინაიდან ამ კონკრეტული იზოტიპის ანტისხეულები პირველად ჩნდება იზოტიპის შეყვანის შემდეგ. ანტიგენი, მათ მიეკუთვნება გამაძლიერებელი როლი იმუნური პასუხის ადრეულ ეტაპზე.

A. Reuth, J. Brustoff, D. Meil. იმუნოლოგია - მ.: მირი, 2000 წელი - ISBN 5-03-003362-9
იმუნოლოგია 3 ტომში / ქვეშ. რედ. U. Paul. - M.: Mir, 1988 წ
ვ.გ.გალაკტიონოვი. იმუნოლოგია - მ.: გამომცემლობა. MSU, 1998 - ISBN 5-211-03717-0

იხილეთ ასევე

აბზიმები არის კატალიზურად აქტიური ანტისხეულები
Avidity, affinity - ანტიგენისა და ანტისხეულების შებოჭვის მახასიათებლები

იმუნური სისტემა / იმუნოლოგია

სისტემები

ადაპტური იმუნური სისტემა და თანდაყოლილი იმუნური სისტემა ჰუმორული იმუნური სისტემა და უჯრედული იმუნური სისტემა კომპლემენტის სისტემა (ანაფილოტოქსინები) შინაგანი იმუნიტეტი

ანტიგენები და ანტისხეულები

შებოჭვა და ეფექტიანი (იწვევს ამა თუ იმ იმუნურ პასუხს, მაგალითად, კლასიკური კომპლემენტის აქტივაციის სქემის გააქტიურებას).

ანტისხეულები სინთეზირდება პლაზმური უჯრედების მიერ, რომლებიც ხდება ზოგიერთი B ლიმფოციტი, ანტიგენების არსებობის საპასუხოდ. თითოეული ანტიგენისთვის იქმნება მის შესაბამისი სპეციალიზებული პლაზმური უჯრედები, რომლებიც წარმოქმნიან ამ ანტიგენისთვის სპეციფიკურ ანტისხეულებს. ანტისხეულები ამოიცნობენ ანტიგენებს სპეციფიკურ ეპიტოპთან - ანტიგენის ზედაპირული ან ხაზოვანი ამინომჟავის ჯაჭვის დამახასიათებელი ფრაგმენტით.

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5

ანტისხეულების სტრუქტურა

ანტისხეულები შედარებით დიდი (~150 kDa - IgG) გლიკოპროტეინებია რთული სტრუქტურით. შედგება ორი იდენტური მძიმე ჯაჭვისგან (H-ჯაჭვები, თავის მხრივ, შედგება V H, CH 1, ჰინგის, CH 2 და C H 3 დომენებისგან) და ორი იდენტური მსუბუქი ჯაჭვისგან (L-ჯაჭვები, რომლებიც შედგება V L - და C L - დომენებისგან). ოლიგოსაქარიდები კოვალენტურად არის მიმაგრებული მძიმე ჯაჭვებზე. პაპაინის პროტეაზას გამოყენებით, ანტისხეულები შეიძლება დაიყოს ორ Fabs-ად (ფრაგმენტული ანტიგენის შებოჭვა - ანტიგენთან დამაკავშირებელი ფრაგმენტი) და ერთში (ფრაგმენტის კრისტალიზებადი - ფრაგმენტი, რომელსაც შეუძლია კრისტალიზაცია). კლასისა და შესრულებული ფუნქციიდან გამომდინარე, ანტისხეულები შეიძლება არსებობდეს როგორც მონომერული ფორმით (IgG, IgD, IgE, შრატის IgA) და ოლიგომერული ფორმით (დიმერ-სეკრეტორული IgA, პენტამერი - IgM). საერთო ჯამში, არსებობს ხუთი ტიპის მძიმე ჯაჭვები (α-, γ-, δ-, ε- და μ-ჯაჭვები) და ორი ტიპის მსუბუქი ჯაჭვები (κ-ჯაჭვი და λ-ჯაჭვი).

მძიმე ჯაჭვის კლასიფიკაცია

არის ხუთი კლასი ( იზოტიპები) იმუნოგლობულინები, განსხვავებული:

ამინომჟავების თანმიმდევრობა
მოლეკულური წონა
დააკისროს

ანტისხეულების ფუნქციონირება

ამოიცნობს და აკავშირებს ანტიგენს და შემდეგ
აძლიერებს ეფექტური მექანიზმების გააქტიურების შედეგად წარმოქმნილი იმუნური კომპლექსების განადგურებას ან/და მოცილებას.

კლონური შერჩევის თეორია:

ანტისხეულები და ლიმფოციტები საჭირო სპეციფიკურობით უკვე არსებობს ორგანიზმში ანტიგენთან პირველ კონტაქტამდე.
ლიმფოციტებს, რომლებიც მონაწილეობენ იმუნურ პასუხში, აქვთ ანტიგენ-სპეციფიკური რეცეპტორები მათი მემბრანის ზედაპირზე. B ლიმფოციტებს აქვთ იგივე სპეციფიკის რეცეპტორული მოლეკულები, როგორც ანტისხეულები, რომლებსაც ლიმფოციტები შემდგომში გამოიმუშავებენ და გამოყოფენ.
ნებისმიერი ლიმფოციტი თავის ზედაპირზე ატარებს მხოლოდ ერთი სპეციფიკის რეცეპტორებს.
ლიმფოციტები, რომლებსაც აქვთ ანტიგენი, გადიან პროლიფერაციის სტადიას და ქმნიან პლაზმური უჯრედების დიდ კლონს. პლაზმური უჯრედები ასინთეზირებენ მხოლოდ იმ სპეციფიკურ ანტისხეულებს, რისთვისაც დაპროგრამებულია წინამორბედი ლიმფოციტი. პროლიფერაციის სიგნალები არის ციტოკინები, რომლებიც გამოიყოფა სხვა უჯრედების მიერ. ლიმფოციტებს თავად შეუძლიათ ციტოკინების გამოყოფა.

ანტისხეულების ცვალებადობა

იზოტიპურიცვალებადობა - ვლინდება ანტისხეულების კლასების (იზოტიპების) არსებობით, რომლებიც განსხვავდებიან მძიმე ჯაჭვების სტრუქტურით და ოლიგომერით, რომლებიც წარმოიქმნება მოცემული სახეობის ყველა ორგანიზმის მიერ;
ალოტიპურიცვალებადობა - ვლინდება ინდივიდუალურ დონეზე მოცემულ სახეობაში იმუნოგლობულინის ალელების ცვალებადობის სახით - არის გენეტიკურად განსაზღვრული განსხვავება მოცემულ ორგანიზმსა და სხვას შორის;
იდიოტიპურიცვალებადობა - გამოიხატება ანტიგენის დამაკავშირებელი ადგილის ამინომჟავების შემადგენლობაში განსხვავებებით. ეს ეხება მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვების ცვლად და ჰიპერცვლადი დომენებს, რომლებიც პირდაპირ კავშირშია ანტიგენთან.

გავრცელების კონტროლი

კონტროლის ყველაზე ეფექტური მექანიზმი არის ის, რომ რეაქციის პროდუქტი ერთდროულად ემსახურება როგორც მისი ინჰიბიტორი. ამ ტიპის უარყოფითი გამოხმაურება ხდება ანტისხეულების წარმოქმნის დროს. ანტისხეულების მოქმედება არ აიხსნება უბრალოდ ანტიგენის ნეიტრალიზებით, რადგან მთლიანი IgG მოლეკულები თრგუნავენ ანტისხეულების სინთეზს ბევრად უფრო ეფექტურად, ვიდრე F(ab")2 ფრაგმენტები. ვარაუდობენ, რომ T-დამოკიდებული B-ს პროდუქტიული ფაზის ბლოკადა. უჯრედის პასუხი წარმოიქმნება ანტიგენის, IgG და Fc-რეცეპტორებს შორის ჯვარედინი კავშირების წარმოქმნის შედეგად B უჯრედების ზედაპირზე. IgM ინექცია აძლიერებს იმუნურ პასუხს. ვინაიდან ამ კონკრეტული იზოტიპის ანტისხეულები პირველად ჩნდება იზოტიპის შეყვანის შემდეგ. ანტიგენი, მათ ენიჭება გამაძლიერებელი როლი იმუნური პასუხის ადრეულ ეტაპზე.

ანტისხეულები: ეს არის ცილები, რომლებიც წარმოიქმნება ლიმფოიდური ორგანოების უჯრედების (B ლიმფოციტები) მიერ ანტიგენის გავლენის ქვეშ და შეუძლია შევიდეს მათთან სპეციფიკურ ურთიერთობაში. ამ შემთხვევაში, ანტისხეულებს შეუძლიათ ბაქტერიების და ვირუსების ტოქსინების განეიტრალება; მათ უწოდებენ ანტიტოქსინებს და ვირუსის განეიტრალებას ანტისხეულებს.

მათ შეუძლიათ ხსნადი ანტიგენების - პრეციპიტინების დალექვა და კორპუსკულური ანტიგენების - აგლუტინინების წებო.

ანტისხეულების ბუნება: ანტისხეულები მიეკუთვნება გამაგლობულინებს. ორგანიზმში გამაგლობულინები წარმოიქმნება პლაზმური უჯრედების მიერ და შეადგენს სისხლის შრატში არსებული ყველა ცილის 30%-ს.

გამაგლობულინები, რომლებიც ახორციელებენ ანტისხეულების ფუნქციას, ეწოდება იმუნოგლობულინებს და ინიშნება Ig. Ig ცილები ქიმიურად კლასიფიცირდება როგორც გლიკოპროტეინები, ანუ ისინი შედგება ცილებისგან, შაქრებისგან და 17 ამინომჟავისგან.

Ig მოლეკულა:

ელექტრონული მიკროსკოპის ქვეშ, Ig მოლეკულას აქვს თამაშის ფორმა განსხვავებული კუთხით.

Ig-ის სტრუქტურული ერთეული არის მონომერი.

მონომერი შედგება 4 პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია დისულფიდური ბმებით. 4 ჯაჭვიდან ორი ჯაჭვი გრძელია და შუაში მრუდია. მოლეკულური წონა 50-70 kDa არის ეგრეთ წოდებული მძიმე H ჯაჭვები, და ორი მოკლე ჯაჭვი არის მიმდებარე H ჯაჭვების ზედა მონაკვეთებთან, მოლეკულური წონა 24 kDa არის მსუბუქი L ჯაჭვები.

ცვლადი მსუბუქი და მძიმე ჯაჭვები ერთად ქმნიან ადგილს, რომელიც სპეციალურად აკავშირებს ანტიგენს - ანტიგენ-დაკავშირების ცენტრი Fab ფრაგმენტი, Fc ფრაგმენტი, რომელიც პასუხისმგებელია კომპლემენტის აქტივაციაზე.

Fab (ინგლისური ფრაგმენტი ანტიგენის შეკვრა - ანტიგენ-დაკავშირების ფრაგმენტი) და ერთი Fc (ინგლისური ფრაგმენტი კრისტალიზაციადი - კრისტალიზაციის უნარის მქონე ფრაგმენტი).

იმუნოგლობულინის კლასები:

Ig M - შეადგენს შრატის იმუნოგლობულინების 5-10%-ს. ეს არის იმუნოგლობულინების ხუთივე კლასის ყველაზე დიდი მოლეკულა. მოლეკულური წონა 900 ათასი კდა. პირველი გამოჩნდება სისხლის შრატში ანტიგენის შეყვანისას. Ig M-ის არსებობა მიუთითებს მწვავე პროცესზე. Ig M ახდენს ანტიგენის აგლუტინაციას და ლიზას, ასევე ააქტიურებს კომპლემენტს. მიმაგრებულია სისხლძარღვზე.

Ig G - შეადგენს შრატის იმუნოგლობულინების 70-80%-ს. მოლეკულური წონა 160 ათასი კდა. იგი სინთეზირდება მეორადი იმუნური პასუხის დროს, შეუძლია გადალახოს პლაცენტური ბარიერი და უზრუნველყოს ახალშობილთა იმუნური დაცვა პირველი 3-4 თვის განმავლობაში, შემდეგ კი ნადგურდება. დაავადების დასაწყისში Ig G-ის რაოდენობა უმნიშვნელოა, მაგრამ დაავადების პროგრესირებასთან ერთად მათი რაოდენობა იზრდება. ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ინფექციებისგან დაცვაში. Ig G-ის მაღალი ტიტრები მიუთითებს იმაზე, რომ სხეული აღდგენის ეტაპზეა ან ცოტა ხნის წინ განიცადა ინფექცია. გვხვდება სისხლის შრატში და ნაწილდება ნაწლავის ლორწოვანის მეშვეობით ქსოვილის სითხეში.

Ig A - მერყეობს 10-15%, მოლეკულური წონა 160 ათასი კდა. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სასუნთქი და საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ლორწოვანი გარსების და შარდსასქესო სისტემის დაცვაში. არსებობს შრატში და სეკრეტორული Ig A. შრატი ანეიტრალებს მიკროორგანიზმებს და მათ ტოქსინებს, არ აკავშირებს კომპლემენტს და არ გადის პლაცენტურ ბარიერს.

სეკრეტორული Ig A ააქტიურებს კომპლემენტს და ასტიმულირებს ლორწოვან გარსებში ფაგოციტურ აქტივობას, რომელიც ძირითადად გვხვდება ლორწოვანი გარსების სეკრეტში, ნერწყვში, ცრემლსადენი სითხეში, ოფლში, ცხვირის გამონადენში, სადაც ის უზრუნველყოფს გარე გარემოსთან კომუნიკაციის ზედაპირების დაცვას მიკროორგანიზმებისგან. სინთეზირებულია პლაზმური უჯრედებით. ადამიანის შრატში ის წარმოდგენილია მონომერული ფორმით. უზრუნველყოფს ადგილობრივ იმუნიტეტს.

Ig E - მისი რაოდენობა შრატში მცირეა და პლაზმური უჯრედების მხოლოდ მცირე ნაწილი სინთეზირებს Ig E. ისინი წარმოიქმნება ალერგენების საპასუხოდ და მათთან ურთიერთქმედება იწვევს HNT რეაქციას. სინთეზირებულია B ლიმფოციტებითა და პლაზმური უჯრედებით. არ გადის პლაცენტურ ბარიერში.

Ig D - მისი მონაწილეობა საკმარისად არ არის შესწავლილი. თითქმის ყველა ის მდებარეობს ლიმფოციტების ზედაპირზე. წარმოიქმნება ტონზილებისა და ადენოიდების უჯრედებით. IgD არ აკავშირებს კომპლემენტს და არ კვეთს პლაცენტურ ბარიერს. Ig D და Ig A ურთიერთდაკავშირებულია და ააქტიურებს ლიმფოციტებს. Ig D-ის კონცენტრაცია იზრდება ორსულობის დროს, ბრონქული ასთმის და სისტემური წითელი მგლურას.

ნორმალური ანტისხეულები (ბუნებრივი)

ორგანიზმი შეიცავს მათ გარკვეულ დონეს, ისინი წარმოიქმნება ანტიგენური სტიმულაციის ფენომენების გარეშე. ეს მოიცავს ანტისხეულებს ერითროციტების ანტიგენების, სისხლის ჯგუფების და ბაქტერიების ნაწლავური ჯგუფების წინააღმდეგ.

ანტისხეულების წარმოების პროცესს, მათ დაგროვებას და გაქრობას აქვს გარკვეული მახასიათებლები, რომლებიც განსხვავდება პირველადი იმუნური პასუხით (ეს არის პასუხი ანტიგენთან თავდაპირველ შეტაკებაზე) და მეორად იმუნურ პასუხში (ეს არის პასუხი იმავესთან განმეორებით კონტაქტზე. ანტიგენი 2-4 კვირის შემდეგ).

ნებისმიერი იმუნური პასუხის დროს ანტისხეულების სინთეზი ხდება რამდენიმე ეტაპად - ეს არის ლატენტური ეტაპი, ლოგარითმული ეტაპი, სტაციონარული ეტაპი და ანტისხეულების დაქვეითების ფაზა.

პირველადი იმუნური პასუხი:

ლატენტური ფაზა: ამ პერიოდში ხდება ანტიგენის ამოცნობის პროცესი და უჯრედების წარმოქმნა, რომლებსაც შეუძლიათ მის მიმართ ანტისხეულების სინთეზირება. ამ პერიოდის ხანგრძლივობაა 3-5 დღე.

ლოგარითმული ფაზა: ანტისხეულების სინთეზის სიჩქარე დაბალია. (ხანგრძლივობა 15-20 დღე).

სტაციონარული ფაზა: სინთეზირებული ანტისხეულების ტიტრი აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობებს. ჯერ სინთეზირდება ანტისხეულები, რომლებიც მიეკუთვნება M კლასის იმუნოგლობულინებს, შემდეგ G. მოგვიანებით შეიძლება გამოჩნდეს Ig A და Ig E.

კლების ეტაპი: ანტისხეულების დონე მცირდება. ხანგრძლივობა 1-6 თვე.

მეორადი იმუნური პასუხი.

A3 . რა ფაქტორები იწვევს ცილების შეუქცევად დენატურაციას?

A4 . მიუთითეთ რა შეინიშნება კონცენტრირებული აზოტის მჟავას ცილის ხსნარებზე გამოყენებისას:

A5 . ცილებს, რომლებიც ასრულებენ კატალიზურ ფუნქციას, ეწოდება:

	ჰორმონები		ფერმენტები
	ვიტამინები		ცილები

A6. ცილოვანი ჰემოგლობინი ასრულებს შემდეგ ფუნქციას:

ნაწილი B

B1. მატჩი:

ცილის მოლეკულის ტიპი		საკუთრება
	გლობულური ცილები		მოლეკულა დახვეულია ბურთად
	ფიბრილარული ცილები		წყალში არ იხსნება
			იხსნება წყალში ან ქმნის კოლოიდურ ხსნარებს
			ძაფის მსგავსი სტრუქტურა

B2. ცილები:

ნაწილი C

C1. დაწერეთ რეაქციის განტოლებები, რომლითაც გლიცინი მიიღება ეთანოლისა და არაორგანული ნივთიერებებისგან.

ვარიანტი 2

ნაწილი A

A1 . რომელ ელემენტს აქვს ცილებში ყველაზე დიდი მასური წილი?

A2 .მიუთითეთ ნივთიერებების რომელ ჯგუფს მიეკუთვნება ჰემოგლობინი:

A3. სპირალის დახვევა ბურთად „გლობულში“ ხასიათდება:

A4 . როდესაც ცილები იწვის, სუნი გაქვთ:

A5 . ყვითელი ფერის გამოჩენა, როდესაც ცილის ხსნარი რეაგირებს კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან, მიუთითებს ამინომჟავების ნარჩენების არსებობაზე ცილაში, რომელიც შეიცავს:

A6 ცილები, რომლებიც იცავს უჯრედში ბაქტერიების შეღწევისგან:

ნაწილი B

B1. ცილები შეიძლება მოიძებნოს:

B2 . ცილების შესახებ რომელი განცხადებები შეესაბამება სიმართლეს?

ნაწილი C

C1. განახორციელეთ ტრანსფორმაციები:

H 2 O / Hg 2 + + Ag 2 O / NH 3 (ხსნარი) + Cl 2 NH 3 (მაგ.)

C 2 H 2 → X 1 → X 2 → X 3 → X 4

ვარიანტი 3

ნაწილი A

A1 ცილის პირველადი სტრუქტურაა:

A2 ცილის მეორადი სტრუქტურის სპირალის ბრუნვები ერთმანეთთან იმართება ძირითადად ბმებით:

A3. ცილის დენატურაცია იწვევს:

	პეპტიდური ბმები		წყალბადის ბმები
	პირველადი სტრუქტურა		მეორადი და მესამეული სტრუქტურა

A4 . მიუთითეთ ზოგადი ხარისხობრივი რეაქცია ცილებზე:

A6. ანტისხეულები და ანტიტოქსინები ასრულებენ ცილების შემდეგ ფუნქციებს:

ნაწილი B

B1. მატჩი:

ქსოვილის ან ცილის ფუნქციის ტიპი		ცილის ტიპი
	Კუნთების ქსოვილი		გლობულური ცილები
	დაფარავს ქსოვილებს, თმას, ფრჩხილებს		ფიბრილარული ცილები
	ფერმენტები
	ცილების ტრანსპორტირება

B2 . როდესაც ცილები ჰიდროლიზდება, შეიძლება წარმოიქმნას ნივთიერებები:

	C2H5OH		CH 3 CH(NH 2) COOH
	CH3COOH		CH2 (OH)CH(NH2)COOH
	NH2CH2COOH		NH 2 -NH 2

ნაწილი C

C1. დაწერეთ დიპეპტიდის წარმოქმნის რეაქციის განტოლებები:

ა) ასპარტინის მჟავა (2-ამინობუტანედიოინის მჟავა);

ბ) ამინოძმარმჟავასა და ალანინისაგან.

ვარიანტი 4

ნაწილი A

A1 ცილის მეორადი სტრუქტურა განისაზღვრება:

A2 . ოთხი გლობულის კომბინაცია ჰემოგლობინის მოლეკულაში ახასიათებს:

პირველადი ცილის სტრუქტურა