Antigenlər və hansı tipdə. İmmunologiya. Adaptiv immunitetin humoral amilləri

Antigenlər orqanizmə yad olan, onun daxili mühitinə daxil olduqda, spesifik immunoloji reaksiyaya səbəb ola bilən, xüsusən də spesifik antikorların əmələ gəlməsində, həssaslaşmış limfositlərin əmələ gəlməsində və ya limfositlərin əmələ gəlməsində özünü göstərən kolloid quruluşlu maddələrdir. bu maddəyə qarşı dözümlülük vəziyyətinin ortaya çıxması.

Cədvəl 12

Sağlam insanların əsas humoral amillərinin göstəriciləri

Antigen olan maddələr orqanizmə yad, makromolekulyar, kolloid vəziyyətdə olmalı və orqanizmə parenteral yolla daxil olmalıdır, yəni. maddənin adətən parçalandığı və yadlığının itirildiyi mədə-bağırsaq traktından yan keçmək. Antigenlərin yadlığı dedikdə antigenlə onun daxil olduğu daxili mühitə orqanizmin makromolekulları arasında müəyyən dərəcədə kimyəvi fərq başa düşülməlidir.

Sadə elementlər (dəmir, mis, kükürd və s.), sadə və mürəkkəb qeyri-üzvi birləşmələr (turşular, duzlar və s.), eləcə də monosaxaridlər, disaxaridlər, amin turşuları kimi sadə üzvi molekullar antigen deyil. Bu molekulların biosintezi heyvan, bitki və ya mikrob hüceyrəsində həyata keçirilməsindən asılı olmayaraq kimyəvi cəhətdən oxşar molekulların qurulması ilə başa çatır, yəni. bu maddələrin spesifikliyi daha çox özünü göstərir; yüksək səviyyə bioloji makromolekulların təşkili. Beləliklə, bir polimer zəncirində birləşən amin turşuları, əgər bu zəncir 8-dən çox amin turşusunu ehtiva edərsə, antigen olur. “Antigenlik” termini adətən yad bir maddənin orqanizmdə antikorların əmələ gəlməsinə təkan vermək qabiliyyətinə deyil, həm də onlarla müəyyən bir əlaqəyə girmə qabiliyyətinə aiddir.

Antigenik xüsusiyyətlər makromolekulun molekulyar çəkisi ilə bağlıdır - ən azı 10 min dalton olmalıdır. Maddənin molekulyar çəkisi nə qədər yüksəkdirsə, onun antigenliyi də bir o qədər yüksəkdir. Bununla belə, yüksək molekulyar çəkinin antigenin məcburi xüsusiyyəti olduğunu düşünmək düzgün deyil. Beləliklə, qlükaqon (pankreas hormonu, mm 3800) vazopressin - angiotenzin (mm 1000) də antigenik xüsusiyyətlərə malikdir.

Tam antigenləri, aşağı antigenləri (haptenləri) və yarım haptenləri ayırmaq adətdir. Tam hüquqlu antigenlər antikorların meydana gəlməsinə və ya limfositlərin sensibilizasiyasına səbəb olan və həm bədəndə, həm də laboratoriya reaksiyalarında onlarla reaksiya verə bilənlərdir. Zülallar, polisaxaridlər, yüksək molekullu nuklein turşuları və bu maddələrin kompleks birləşmələri tam hüquqlu antigen xüsusiyyətlərinə malikdir.

Qüsurlu antigenlər və ya haptenlər öz-özünə antikorların əmələ gəlməsinə və ya limfositlərin həssaslığına səbəb ola bilməzlər. Bu xassə yalnız onlara tam hüquqlu antigenlər (“keçiricilər”) əlavə edildikdə ortaya çıxır və yaranan anticisimlər və ya həssaslaşmış limfositlər arasında bəziləri “keçirici”yə, bəziləri isə reaksiya verə bilən haptenə xasdır. həm in vivo, həm də in vitro.

Hemihaptens nisbətən sadə maddələrdir ki, orqanizmin daxili mühitinə daxil olarkən bu orqanizmin zülalları ilə kimyəvi birləşərək onlara antigen xassələri verə bilirlər. Bu maddələrə bəzi dərmanlar da daxil ola bilər (yod, brom, antipirin və s.).

Antigen molekulu iki qeyri-bərabər hissədən ibarətdir. Molekulyar çəkisi təxminən 350-1000 dalton olan aktiv (kiçik hissə) antigen determinant (epitop) adlanır və antigen spesifikliyi müəyyən edir. Antigen determinantları antigen molekulunun mikromühitlə ən çox əlaqədə olan yerlərində yerləşir. Məsələn, bir protein molekulunda onlar təkcə polipeptid zəncirinin uclarında deyil, həm də onun digər hissələrində yerləşə bilərlər. Antigen determinantları sərt quruluşa malik ən azı üç amin turşusunu (tirozin, triptofan, fenilalanin) ehtiva edir. Antigenin spesifikliyi həm də polipeptid zəncirinin amin turşularının növbə sırası və onların bir-birinə münasibətdə mövqelərinin birləşməsi ilə bağlıdır. Bir antigen molekulunun nisbi molekulyar çəkisinin təxminən hər 5000 daltonu üçün bir antigen determinant (epitop) vardır. Antigen molekulunda antigen təyin edənlərin sayı onun valentliyini müəyyən edir. Antigen molekulunun nisbi molekulyar çəkisi nə qədər yüksəkdirsə, bir o qədər yüksəkdir. Beləliklə, difteriya toksini 8 valentliyə, hemosiyanin 231 və s.

Antigen molekulunun qalan (qeyri-aktiv) hissəsi determinantın daşıyıcısı rolunu oynayır və antigenin bədənin daxili mühitinə nüfuz etməsinə, onun pinositozuna və ya faqositozuna, hüceyrənin nüfuz etməsinə hüceyrə reaksiyasına kömək edir. antigen, immun cavabında hüceyrələrarası qarşılıqlı təsir vasitəçilərinin formalaşması (T limfositlərin daşıyıcı üçün reseptorları var , B- antigen determinantına). Bəzi antigenlərin antigen təyinediciləri süni yolla alınır. Onların heyvanların orqanizminə daşıyıcısı olmadan daxil edilməsi, gözlənilənlərin əksinə olaraq, aşağı immun reaksiyasına səbəb olur. Hal-hazırda, sintetik antigen determinantlar üçün sintetik daşıyıcıların yaradılması üçün inkişaflar davam edir.

Antigenliyin təzahürü üçün antigenin orqanizmə daxil olma marşrutu və onun dozası böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bakteriya və virusların əksər antigenləri üçün intradermal və subkutan administrasiya ən təsirli olur. Hər iki üsul əzələdaxili və ya venadaxili tətbiqdən daha təsirli olur. Bir çox antigenin enteral daxil olma yolu təsirsizdir. Yavaş sərbəst buraxılan antigenlərin həddindən artıq dozası immunoloji iflicə səbəb ola bilər. Bir antigenin embriona daxil olması heyvanın doğulmasından sonra tolerantlığın yaranmasına səbəb olur. Giriş yolundan asılı olaraq, bu və ya digər orqanda antigenin üstünlük təşkil edən yığılması müşahidə olunur: venadaxili administrasiya ilə - dalaqda, sümük iliyində, qaraciyərdə; subkutan müalicə ilə - regional limfa düyünlərində. Antigenlər orqanizmin hüceyrəsinə faqo- və ya pinositoz nəticəsində daxil olur. Bədəndə bir antigenin saxlanması, digər şeylər bərabər olsa da, onun molekullarının ölçüsü və kimyəvi quruluşundan asılıdır. Onun orqanizmdə ən uzun müddət qalması (bir neçə yüz gün) antigen uzun yarım ömrü olan bir maddə ilə birləşdirildikdə müşahidə olunur. Antigen bədəndən əsasən sidikdə və (daha az) nəcislə ayrılır.

Qanda zülallar və karbohidratlar və daxili orqanlar adətən sintez olunduğu orqanizm üçün antigen deyil və eyni zamanda eyni növdən olan digər fərdlər (izoantigenlər) üçün antigenikdir. Bu nümunə sözdə maneə orqanlarına aid deyil, yəni. qan dövranından xüsusi bir maneə ilə ayrılmış orqanlar (qan-beyin, hematotestikulyar və s.), zülalları normal olaraq qana daxil olmur və bədənin öz antigenləridir. Bu orqanlara beyin, gözün lensi, paratiroid bezləri və xaya daxildir.

Quruluşunun və kimyəvi tərkibinin mürəkkəbliyinə görə müxtəlif mikrobların tərkibində müxtəlif antigenlər var: zülallar (tam antigenlər), karbohidratlar, lipoid birləşmələri (haptenlər) və onların kompleksləri.

Bakteriya hüceyrəsinin anatomik strukturlarına görə H-antigenləri (bakteriyada varsa bayraqcıq), K-antigenləri (səth, hüceyrə divarı antigenləri - polisaxaridlər, lipopolisaxaridlər, zülallar), O-antigenləri (somatik, hüceyrədaxili - zülallar, nukleoproteinlər, bakterial fermentlər) , bakteriyalar tərəfindən ətraf mühitə atılan antigenlər (ekzotoksin zülalları, kapsul polisaxaridləri).

Mikrob hüceyrəsinin çoxsaylı antigenləri arasında yalnız müəyyən bir mikrob növünə (tip antigenləri), müəyyən bir növə (növün antigenləri), həmçinin mikroorqanizmlər qrupuna (ailəsinə) ümumi olanlar (qrup) xas olanlar var. antigenlər). Parçalanmış mikroblardan belə antigenlər çıxarılır, onlarla heyvanlar immunlaşdırılır və müvafiq olaraq növ, növ və qrup antiserumları alınır. Belə zərdablar xəstənin bədənindən (və ya ətraf mühitdən) təcrid olunmuş naməlum bakteriyaları müəyyən etmək üçün istifadə olunur, nəinki növü, həm də növ daxilindəki serotipi müəyyən edir.

Beləliklə, bir bakterial hüceyrə (eləcə də digər mikrob krallıqlarının mikroorqanizmləri - viruslar, protozoa, göbələklər) çoxsaylı antigenlərin kompleks kompleksini təmsil edir. Makroorqanizmin daxili mühitinə daxil olduqda, bu antigenlərin çoxu öz spesifik antikorlarını meydana gətirəcəkdir. Bəzi antigenlər az nəzərə çarpan miqdarda antikorların (titer) əmələ gəlməsinə səbəb olur, digərləri isə sürətli və əhəmiyyətli antikor əmələ gəlməsinə səbəb olur. Buna görə "zəif" və "güclü" antigenlər fərqlənir.

Eyni növün patogen mikroblarının makroorqanizmə yenidən daxil olmasına qarşı immunitetin (immunitetin) induksiyasında bakteriya hüceyrəsinin bütün antigenləri eyni dərəcədə iştirak etmir. Antigenin toxunulmazlıq yaratmaq qabiliyyəti immunogenlik, belə antigen isə immunogen adlanır. Müəyyən mikroorqanizmlərin müəyyən antigenlərinin müxtəlif növ yüksək həssaslığın (allergiya) inkişafına səbəb ola biləcəyi də müəyyən edilmişdir. Belə antigenlərə allergen deyilir.

Bakterial hüceyrələrin antigenləri iki yolla əldə edilir: preparativ yolla - mikrobların parçalanmasından sonra hüceyrə strukturlarının təcrid edilməsi (fiziki üsul) və ya kimyəvi maddələrlə antigen fraksiyaların çıxarılması (kimyəvi üsul).

Antigenlər nədir

Bunlar mikroorqanizmlərin və digər hüceyrələrdə olan (və ya ifraz olunan) genetik cəhətdən yad məlumatların əlamətlərini daşıyan və orqanizmin immun sistemi tərəfindən potensial olaraq tanınması mümkün olan hər hansı maddələrdir. Bədənin daxili mühitinə daxil olduqda, bu genetik olaraq yad maddələr müxtəlif növ immun reaksiyasına səbəb ola bilir.

Hər bir mikroorqanizm nə qədər primitiv olsa da, bir neçə antigen ehtiva edir. Onun strukturu nə qədər mürəkkəb olsa, tərkibində bir o qədər çox antigen tapıla bilər.

Mikroorqanizmin müxtəlif elementləri antigenik xüsusiyyətlərə malikdir - flagella, kapsul, hüceyrə divarı, sitoplazmatik membran, ribosomlar və sitoplazmanın digər komponentləri, həmçinin müxtəlif məhsullar toksinlər və fermentlər də daxil olmaqla, bakteriyalar tərəfindən xarici mühitə buraxılan protein təbiəti.

Ekzogen antigenlər (bədənə xaricdən daxil olan) və endogen antigenlər (autoantigenlər - orqanizmin öz hüceyrələrinin məhsulları), həmçinin allergik reaksiyalara səbəb olan antigenlər - allergenlər var.

Antikorlar nədir

Bədən davamlı olaraq müxtəlif antigenlərlə qarşılaşır. Həm xaricdən - virus və bakteriyalardan, həm də daxildən - antigenik xüsusiyyətlər əldə edən bədən hüceyrələrindən hücuma məruz qalır.

- bir antigenin bədənə nüfuz etməsinə cavab olaraq plazma hüceyrələri tərəfindən istehsal olunan serum zülalları. Antikorlar limfoid orqanların hüceyrələri tərəfindən istehsal olunur və qan plazmasında, limfa və digər bədən mayelərində dövr edir.

Antikorların əsas mühüm rolu xarici materialı (antigen) tanımaq və bağlamaq, həmçinin bu yad materialı məhv etmək mexanizmini işə salmaqdır. Antikorların vacib və unikal xüsusiyyəti onların antigeni bədənə daxil olduğu formada birbaşa bağlamaq qabiliyyətidir.

Antikorlar bir antigeni digərindən ayırmaq qabiliyyətinə malikdir. Onlar bir antigenlə spesifik qarşılıqlı təsirə malikdirlər, lakin yalnız onların əmələ gəlməsinə səbəb olan və məkan quruluşuna uyğun gələn antigenlə (nadir istisnalarla) qarşılıqlı əlaqədə olurlar. Bu antikor qabiliyyəti deyilir tamamlayıcılıq.

Antikor əmələ gəlməsinin molekulyar mexanizmi haqqında tam bir anlayış hələ mövcud deyil. Ətraf mühitdə tapılan milyonlarla müxtəlif antigenin tanınmasının altında yatan molekulyar və genetik mexanizmlər öyrənilməmişdir.

Antikorlar və immunoqlobulinlər

20-ci əsrin 30-cu illərinin sonunda antikorların molekulyar təbiətinin öyrənilməsinə başlandı. Molekulların öyrənilməsi üsullarından biri də elə həmin illərdə praktikaya tətbiq edilən elektroforez idi. Elektroforez zülalları elektrik yükü və molekulyar çəkisi əsasında ayırmağa imkan verir. Serum zülalının elektroforezi adətən albumin, alfa1, alfa2, beta və qamma-qlobulin fraksiyalarına uyğun gələn 5 əsas zolaq əmələ gətirir.

1939-cu ildə isveçli kimyaçı Arne Tiselius və amerikalı immunokimyaçı Alvin Kabat immunlaşdırılmış heyvanların qan serumunu fraksiyalaşdırmaq üçün elektroforezdən istifadə etdilər. Alimlər antikorların serum zülallarının müəyyən bir hissəsində olduğunu sübut etdilər. Məhz, antikorlar əsasən qamma-qlobulinlərə aiddir. Bəziləri də beta-qlobulinlər sahəsinə düşdüyündən, antikorlar üçün daha yaxşı bir müddət təklif edildi - immunoqlobulinlər.

Beynəlxalq təsnifata uyğun olaraq, antikor xüsusiyyətlərinə malik olan zərdab zülallarının məcmusuna deyilir immunoqlobulinlər və Ig simvolu ilə təyin olunur (“İmmunoqlobulin” sözündən).

Müddət "immunoqlobulinlər" bu zülalların molekullarının kimyəvi quruluşunu əks etdirir. Müddət "antikor" molekulun funksional xassələrini müəyyən edir və antikorun yalnız xüsusi antigenlə reaksiya vermə qabiliyyətini nəzərə alır.

Əvvəllər güman edilirdi ki, immunoqlobulinlər və antikorlar sinonimdir. Hal-hazırda, bütün antikorların immunoqlobulinlər olduğuna dair bir fikir var, lakin bütün immunoqlobulin molekulları antikor funksiyasına malik deyil.

Antikorlar haqqında yalnız antigenə münasibətdə danışırıq, yəni. antigen məlumdursa. Əlimizdə olan müəyyən bir immunoqlobulinin tamamlayıcı antigeni bilmiriksə, deməli, yalnız immunoqlobulinə sahibik. Hər hansı bir antiserumda, müəyyən bir antigenə qarşı antikorlardan əlavə, çoxlu sayda immunoqlobulinlər var, onların antikor fəaliyyəti aşkar edilə bilməz, lakin bu, bu immunoqlobulinlərin hər hansı digər antigenlərə antikor olmadığını bildirmir. Əvvəlcə antikor xüsusiyyətlərinə malik olmayan immunoqlobulin molekullarının mövcudluğu məsələsi açıq qalır.

Antikorlar (AT, immunoqlobulinlər, IG, Ig) humoral toxunulmazlığın mərkəzi fiqurudur. Bədənin immun müdafiəsində əsas rolu iki əsas kateqoriyaya - T-limfositlər və B-limfositlərə bölünən limfositlər oynayır.

Antikorlar və ya immunoqlobulinlər (Ig) B limfositləri, daha dəqiq desək, antikor əmələ gətirən hüceyrələr (AFC) tərəfindən sintez olunur. Antikor sintezi bədənin daxili mühitinə daxil olan antigenlərə cavab olaraq başlayır. Antikorları sintez etmək üçün B hüceyrələri bir antigenlə təması və nəticədə B hüceyrələrinin antikor əmələ gətirən hüceyrələrə yetişməsini tələb edir. Əhəmiyyətli sayda antikor qanda və toxumalarda aşkar edilən B-limfositlərdən - AOC-dən əmələ gələn qondarma plazma hüceyrələri tərəfindən istehsal olunur. İmmunoqlobulinlər zərdabda, hüceyrələrarası mayedə və digər ifrazatlarda böyük miqdarda olur, humoral reaksiya verir.

İmmunoqlobulin sinifləri

İmmunoqlobulinlər (Ig) struktur və funksiyalarına görə fərqlənirlər. İnsanlarda immunoqlobulinlərin 5 müxtəlif sinfi var: IgG,IgA,IgM,IgE,IgD, bəziləri daha sonra alt siniflərə bölünür. G (Gl, G2, G3, G4), A (A1, A2) və M (M1, M2) siniflərinin immunoqlobulinləri üçün alt siniflər mövcuddur.

Birlikdə alınan siniflər və alt siniflər adlanır izotiplər immunoqlobulinlər.

Müxtəlif siniflərin antikorları molekulyar ölçüdə, zülal molekulunun yükündə, amin turşularının tərkibində və karbohidrat komponentinin tərkibində fərqlənir. Ən çox öyrənilən antikor sinfi IgG-dir.

İnsan qan zərdabında adətən IgG sinfinin immunoqlobulinləri üstünlük təşkil edir. Onlar ümumi serum antikorlarının təxminən 70-80%-ni təşkil edir. IgA tərkibi - 10-15%, IgM - 5-10%. IgE və IgD siniflərinin immunoqlobulinlərinin tərkibi çox azdır - bu siniflərin hər biri üçün təxminən 0,1%.

Müəyyən bir antigenə qarşı antikorların yalnız beş immunoqlobulin sinfindən birinə aid olduğunu düşünməmək lazımdır. Əksinə, eyni antigenə qarşı antikorlar müxtəlif Ig sinifləri ilə təmsil oluna bilər.

Ən mühüm diaqnostik rol M və G siniflərinin antikorlarının təyini ilə oynayır, çünki bir insan yoluxduqdan sonra əvvəlcə M sinfi antikorlar, sonra G sinfi, sonuncu isə A və E immunoqlobulinləri görünür.

Antigenlərin immunogenliyi və antigenliyi

Antigenlərin bədənə daxil olmasına cavab olaraq, bədənin daxili mühitini yad genetik məlumatların məhsullarından azad etməyə yönəlmiş bütün reaksiyalar kompleksi başlayır. İmmunitet sisteminin bu qoruyucu reaksiyalar toplusuna immun cavab deyilir.

İmmunogenlik antigenin immun reaksiya yaratmaq, yəni immun sisteminin spesifik qoruyucu reaksiyasını yaratmaq qabiliyyəti adlanır. İmmunogenliyi immunitet yaratmaq qabiliyyəti kimi də təsvir etmək olar.

İmmunogenlik əsasən antigenin təbiətindən, onun xassələrindən (molekulyar çəki, antigen molekullarının hərəkətliliyi, forması, quruluşu, dəyişmə qabiliyyəti), antigenin orqanizmə daxil olma yolundan və rejimindən, həmçinin əlavə təsirlərdən və alıcının genotipi.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bir antigenin orqanizmə daxil edilməsinə cavab olaraq immunitet sisteminin cavab formalarından biri antikorların biosintezidir. Antikorlar onların meydana gəlməsinə səbəb olan antigeni bağlaya bilir və bununla da bədəni mümkün olanlardan qoruyur zərərli hərəkət xarici antigenlər. Bununla əlaqədar olaraq antigenlik anlayışı təqdim olunur.

Antigenlik- bu, bir antigenin immun faktorlarla spesifik olaraq qarşılıqlı əlaqədə olmaq qabiliyyətidir, yəni bu xüsusi maddənin yaratdığı immun reaksiya məhsulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaq (antikorlar və T- və B-antigen tanıma reseptorları).

Molekulyar biologiyanın bəzi terminləri

Lipidlər(qədim yunan dilindən λίπος - yağ) - yağlar və yağ kimi maddələr də daxil olmaqla olduqca müxtəlif təbii üzvi birləşmələrin geniş qrupu. Lipidlər bütün canlı hüceyrələrdə olur və bioloji membranların əsas komponentlərindən biridir. Onlar suda həll olunmur və üzvi həlledicilərdə çox həll olunur. Fosfolipidlər- tərkibində yüksək yağ turşuları və fosfor turşusu qalığı olan kompleks lipidlər.

Konformasiya molekullar (latınca conformatio - forma, quruluş, düzülmə) - atomların kimyəvi bağının nizamını (kimyəvi quruluşunu) qoruyarkən atomları və ya atom qruplarını (əvəzediciləri) sadə bağlar ətrafında fırlatarkən üzvi birləşmələrin molekullarının ala biləcəyi həndəsi formalar. , bağların uzunluğu və bağ açıları.

Xüsusi strukturlu üzvi birləşmələr (turşular). Onların molekullarında eyni vaxtda amin qrupları (NH 2) və karboksil qrupları (COOH) var. Bütün amin turşuları yalnız 5 kimyəvi elementdən ibarətdir: C, H, O, N, S.

Peptidlər(yun. πεπτος - qidalı) - molekulları peptid (amid) bağları ilə zəncirdə birləşdirilən iki və ya daha çox amin turşusu qalıqlarından qurulan maddələr ailəsi. Ardıcıllığı təxminən 10-20 amin turşusu qalıqlarından uzun olan peptidlər adlanır. polipeptidlər.

Polipeptid zəncirində var N-terminus, sərbəst α-amino qrupu tərəfindən əmələ gəlir və C sonu, sərbəst α-karboksil qrupuna malikdir. Peptidlər N-terminaldan C-terminalına - N-terminal amin turşusundan C-terminal amin turşusuna yazılır və oxunur.

Amin turşusu qalıqları- Bunlar peptidləri təşkil edən amin turşularının monomerləridir. Sərbəst amin qrupu olan amin turşusu qalığı N-terminal adlanır və solda yazılır, sərbəst α-karboksil qrupu olan isə C-terminal adlanır və sağda yazılır.

Zülallar adətən təxminən 50 amin turşusu qalığı olan polipeptidlər adlanır. "Zülallar" termini "zülallar" termininin sinonimi kimi də istifadə olunur (yunanca protos - birinci, ən vacib). Hər hansı bir zülalın molekulu aydın şəkildə müəyyən edilmiş, kifayət qədər mürəkkəb, üç ölçülü bir quruluşa malikdir.

Zülallardakı amin turşusu qalıqları adətən üç və ya bir hərfli koddan istifadə etməklə təyin olunur. Üç hərfli kod amin turşularının ingilis adlarının qısaldılmasıdır və elmi ədəbiyyatda tez-tez istifadə olunur. Tək hərfli kodlar, əksər hallarda, amin turşusu adları ilə intuitiv əlaqəyə malik deyil və asan kompüter təhlili üçün mətndə amin turşusu ardıcıllığını təmsil etmək üçün bioinformatikada istifadə olunur.

Peptid onurğa sütunu. Polipeptid zəncirində atomların -NH-CH-CO- ardıcıllığı dəfələrlə təkrarlanır. Polipeptid zənciri nizamlı, təkrarlanan quruluşa malik olan polipeptid onurğasından (skelet) və ayrı-ayrı yan qruplardan (R-qruplarından) ibarətdir.

Peptid bağları amin turşularını peptidlərə birləşdirir. Peptid bağları bir amin turşusunun α-karboksil qrupunun və sonrakı amin turşusunun α-amin qrupunun qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Peptid bağları çox güclüdür və hüceyrələrdə mövcud olan normal şəraitdə özbaşına qırılmır.

Peptid molekullarında dəfələrlə təkrarlanan -CO-NH- atom qrupları deyilir peptid qrupları. Peptid qrupu sərt planar (düz) quruluşa malikdir.

Protein konformasiyası- polipeptid zəncirinin kosmosda yeri. Zülal molekuluna xas olan məkan quruluşu molekuldaxili qarşılıqlı təsirlər hesabına formalaşır. Amin turşularının funksional qruplarının qarşılıqlı təsiri nəticəsində ayrı-ayrı zülalların xətti polipeptid zəncirləri “zülal konformasiyası” adlanan müəyyən üçölçülü struktur əldə edir.

Funksional aktiv zülal konformasiyasının əmələ gəlməsi prosesi deyilir qatlama. Peptid bağının sərtliyi qatlama prosesində mühüm rol oynayan polipeptid zəncirinin sərbəstlik dərəcələrinin sayını azaldır.

Qlobulyar və fibrilyar zülallar. Bu günə qədər tədqiq edilən zülalları məhlulda müəyyən həndəsi forma alma qabiliyyətinə görə iki böyük sinfə bölmək olar: fibrilyar(bir ipə uzanır) və kürəşəkilli(topa yuvarlandı). Fibrilyar zülalların polipeptid zəncirləri uzanır, bir-birinə paralel yerləşir və uzun saplar və ya təbəqələr əmələ gətirir. Qlobulyar zülallarda polipeptid zəncirləri sıx şəkildə qlobullara - yığcam sferik strukturlara qatlanır.

Qeyd etmək lazımdır ki, zülalların fibrilyar və qlobulyar bölünməsi şərtidir, çünki ara quruluşa malik çoxlu sayda zülal var.

İlkin protein quruluşu(zülalın ilkin quruluşu) bir polipeptid zəncirində bir zülal təşkil edən amin turşularının xətti ardıcıllığıdır. Amin turşuları bir-biri ilə peptid bağları ilə bağlanır. Amin turşusu ardıcıllığı molekulun C-terminusundan başlayaraq, polipeptid zəncirinin N-terminusuna doğru yazılır.

P.s.b - bu ən sadə səviyyə bir protein molekulunun struktur təşkili. İlk P.s.b. insulin üçün F. Sanger tərəfindən təsis edilmişdir (1958-ci il üçün Nobel mükafatı).

(zülalın ikincili quruluşu) - eyni peptid zəncirində yaxın məsafədə yerləşən amin turşuları arasında - bir-birindən bir neçə qalıqda yerləşən amin turşuları arasında qarşılıqlı təsir nəticəsində zülalın polipeptid zəncirinin bükülməsi.

Zülalların ikinci dərəcəli quruluşu, qarşılıqlı təsir nəticəsində əmələ gələn məkan quruluşudur funksional qruplar, peptid onurğasına daxildir.

Zülalların ikincil quruluşu peptid bağ qruplarının peptid onurğasının -C=O və -NH- funksional qrupları arasında hidrogen qarşılıqlı təsirinə məruz qalma qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Bu vəziyyətdə, peptid maksimum sayda hidrogen bağının meydana gəlməsi ilə uyğunlaşma qəbul etməyə meyllidir. Lakin onların əmələ gəlmə ehtimalı peptid bağının təbiəti ilə məhdudlaşır. Buna görə də, peptid zənciri ixtiyari deyil, ciddi şəkildə müəyyən edilmiş uyğunluq əldə edir.

İkinci dərəcəli struktur hidrogen bağlarının müntəzəm şəbəkəsinin formalaşmasında iştirak edən polipeptid zəncirinin seqmentlərindən əmələ gəlir.

Başqa sözlə desək, polipeptidin ikinci dərəcəli strukturu dedikdə, yan qrupların konformasiyası nəzərə alınmadan onun əsas zəncirinin (onurğa sütununun) konformasiyası nəzərdə tutulur.

Hidrogen bağlarının təsiri altında yığcam formada qatlanan zülalın polipeptid zənciri bir sıra müntəzəm strukturlar yarada bilər. Bir neçə belə struktur məlumdur: α (alfa)-heliks, β (beta)-struktur (digər adı β-qətləli təbəqə və ya β-qatlı təbəqədir), təsadüfi rulon və növbə. Zülalın ikinci dərəcəli quruluşunun nadir növü π-spirallardır. Əvvəlcə tədqiqatçılar buna inanırdılar bu tip spirallar təbiətdə baş vermir, lakin sonradan bu sarmallar zülallarda aşkar edilmişdir.

α-sarmal və β-struktur enerji baxımından ən əlverişli konformasiyalardır, çünki onların hər ikisi hidrogen bağları ilə sabitləşir. Bundan əlavə, həm α-heliks, həm də β-struktur, şəkil tapmacasının parçaları kimi bir-birinə uyğun gələn onurğa sütununun atomlarının sıx şəkildə yığılması ilə daha da sabitləşir.

Bu fraqmentlər və onların müəyyən bir zülalda birləşməsinə, əgər varsa, bu zülalın ikinci dərəcəli strukturu da deyilir.

Qlobulyar zülalların strukturunda hər növ nizamlı strukturun fraqmentləri istənilən kombinasiyada tapıla bilər, lakin olmaya da bilər. Fibrilyar zülallarda bütün qalıqlar bir növə aiddir: məsələn, yun α-spiralları, ipəkdə isə β-quruluşları ehtiva edir.

Beləliklə, əksər hallarda zülalın ikinci dərəcəli strukturu zülal polipeptid zəncirinin hidrogen bağlarını əhatə edən α-spiral bölgələrə və β-struktur birləşmələrə (qatlara) qatlanmasıdır. Əgər bir zəncirin əyilmə sahələri arasında hidrogen bağları əmələ gəlirsə, onda zəncirdaxili adlanırsa, zəncirlərarası adlanır. Hidrogen bağları polipeptid zəncirinə perpendikulyar şəkildə yerləşir.

α-spiral-bir amin turşusu qalığının NH qrupu ilə ondan dördüncü qalığın CO qrupu arasında zəncirdaxili hidrogen bağları ilə əmələ gəlir. Orta uzunluq zülallarda α-sarmallar - 10 amin turşusu qalığı

α-spiralda karbonil qrupunun oksigen atomu ilə ondan 4-cü amin turşusunun amid azotunun hidrogeni arasında hidrogen bağları əmələ gəlir. Bütün C=O qrupları və N-H əsas polipeptid zənciri. Amin turşusu qalıqlarının yan zəncirləri spiralın periferiyası boyunca yerləşir və ikincil quruluşun formalaşmasında iştirak etmir.

β-strukturlar bir polipeptid zəncirinin peptid onurğasının xətti bölgələri arasında əmələ gəlir və bununla da bükülmüş strukturlar (bir neçə ziqzaq polipeptid zəncirləri) əmələ gəlir.

β-struktur xətti zəncirlərin peptid qruplarının atomları arasında çoxlu hidrogen bağlarının əmələ gəlməsi hesabına formalaşır. β-strukturlarda hidrogen bağları α-spiralda olduğu kimi, ilkin quruluşda bir-birindən nisbətən uzaq olan və yaxından yerləşməyən amin turşuları və ya müxtəlif zülal zəncirləri arasında əmələ gəlir.

Bəzi zülallarda müxtəlif polipeptid zəncirlərinin peptid onurğasının atomları arasında hidrogen bağlarının əmələ gəlməsi hesabına β-strukturlar əmələ gələ bilər.

Polipeptid zəncirləri və ya onların hissələri paralel və ya antiparalel β-strukturlar yarada bilər. Əgər polipeptidin bir neçə zənciri əks istiqamətdə bağlanırsa və N- və C-terminalları üst-üstə düşmürsə, onda antiparalelβ-struktur, əgər üst-üstə düşürsə - paralelβ-struktur.

β-strukturların başqa adıdır β-vərəqlər(β-qatlanmış təbəqələr, β-vərəqlər). Polipeptid zəncirinin β-zəncirinin iki və ya daha çox β-struktur bölgəsindən β-vərəq əmələ gəlir. Tipik olaraq, β-vərəqlər qlobular zülallarda olur və 6-dan çox olmayan β-teldən ibarətdir.

β-tellər(β-tellər) bir zülal molekulunun bir neçə ardıcıl polipeptidin peptid onurğasının bağlarının planar uyğunlaşmada təşkil olunduğu bölgələrdir. Təsvirlərdə zülalların β-zəncirləri bəzən polipeptid zəncirinin istiqamətini vurğulamaq üçün düz “ox ucu zolaqlar” kimi təsvir edilir.

β-tellərin əsas hissəsi digər zəncirlərə bitişik yerləşir və onlarla birlikdə əsas zülal zəncirinin (peptid onurğası) C=O və N-H qrupları arasında geniş hidrogen bağları sistemi əmələ gətirir. β-tellər qablaşdırıla bilər , ardıcıl iplər arasında iki və ya üç hidrogen bağı ilə eninə şəkildə sabitləşir. Bu döşəmə üsuluna β-vərəq deyilir.

Dağınıq dolaşıq- bu, peptid zəncirinin heç bir nizamlı, dövri məkan təşkili olmayan bir hissəsidir. Hər bir zülaldakı bu cür bölgələr, bu bölgənin amin turşusu tərkibi, həmçinin "xaotik rulonu" əhatə edən bitişik bölgələrin ikinci və üçüncü strukturları ilə müəyyən edilən öz sabit konformasiyasına malikdir. Təsadüfi bir rulonun bölgələrində peptid zənciri nisbətən asanlıqla əyilə və konformasiyasını dəyişə bilər, α-helislər və β-vərəq təbəqəsi isə kifayət qədər sərt strukturlardır.

İkinci dərəcəli quruluşun başqa bir forması kimi işarələnir β-dönüş. Bu quruluş birinci və sonuncu arasında hidrogen bağı olan 4 və ya daha çox amin turşusu qalıqlarından və peptid zəncirinin istiqamətini 180° dəyişəcək şəkildə əmələ gəlir. Belə bir döngənin ilgək quruluşu dönüşün əvvəlində amin turşusu qalığının karbonil oksigeni ilə növbənin sonunda zəncir boyunca üçüncü qalığın N-H qrupu arasında hidrogen bağı ilə sabitləşir.

Əgər antiparalel β-tellər hər iki ucdan β-dönüşünə yaxınlaşırsa, o zaman ikinci dərəcəli struktur əmələ gəlir. β-saç sancağı(β-saç sancağı)

Proteinin üçüncü quruluşu(zülalın üçüncü strukturu) - Fizioloji şəraitdə məhlulda polipeptid zənciri zülalın üçüncü strukturu adlanan müəyyən məkan quruluşuna malik olan yığcam formada bükülür. Radikallar arasında qarşılıqlı təsir (kovalent və hidrogen bağları, ion və hidrofobik qarşılıqlı təsirlər) hesabına öz-özünə bükülmə nəticəsində əmələ gəlir. İlk dəfə olaraq T.s.b. 1959-cu ildə J. Kendrew və M. Perutz tərəfindən mioqlobin zülalı üçün təsis edilmişdir (1962-ci il üçün Nobel mükafatı). T.s.b. demək olar ki, tamamilə zülalın ilkin strukturu ilə müəyyən edilir. Hazırda rentgen difraksiya analizi və nüvə maqnit spektroskopiyası (NMR spektroskopiyası) üsullarından istifadə etməklə çoxlu sayda zülalların məkan (üçüncü) strukturları müəyyən edilmişdir.

Zülalın dördüncü quruluşu. Bir polipeptid zəncirindən ibarət zülallar yalnız üçüncü dərəcəli quruluşa malikdir. Bununla belə, bəzi zülallar hər biri üçüncü dərəcəli quruluşa malik olan bir neçə polipeptid zəncirindən qurulur. Belə zülallar üçün dördüncü quruluş anlayışı təqdim edilmişdir ki, bu da üçüncü quruluşa malik bir neçə polipeptid zəncirinin vahid funksional zülal molekuluna təşkili deməkdir. Dördüncü quruluşa malik belə bir zülala oliqomer, üçüncü quruluşa malik polipeptid zəncirlərinə isə protomerlər və ya subunitlər deyilir.

Konjugat(konjugat, lat. conjugatio - əlaqə) - müxtəlif xassələrə malik iki molekulun birləşdirildiyi (birləşdirilmiş) süni şəkildə sintez edilmiş (kimyəvi və ya in vitro rekombinasiya yolu ilə) hibrid molekul; tibbdə və eksperimental biologiyada geniş istifadə olunur.

Haptens

Haptens- bunlar "qüsurlu antigenlər"dir (termin immunoloq K. Landsteiner tərəfindən təklif edilmişdir). Normal şəraitdə bədənə daxil olduqda, haptenlər bədəndə immun reaksiya yaratmağa qadir deyillər, çünki onlar olduqca aşağı immunogenliyə malikdirlər.

Çox vaxt haptenlər aşağı molekulyar ağırlıqlı birləşmələrdir (molekulyar çəkisi 10 kDa-dan az). Onlar resipiyentin orqanizmi tərəfindən genetik olaraq yad olaraq tanınırlar (yəni spesifikliyi var), lakin aşağı molekulyar çəkilərinə görə səbəb olmurlar. immun reaksiyalar. Bununla belə, onlar hazır immun faktorlarla (antikorlar, limfositlər) spesifik olaraq qarşılıqlı əlaqədə olmağa imkan verən antigen xassələrini itirməyiblər.

Müəyyən şəraitdə makroorqanizmin immun sistemini tam hüquqlu bir antigen kimi haptenə xüsusi reaksiya verməyə məcbur etmək mümkündür. Bunun üçün hapten molekulunu süni şəkildə böyütmək - onu kifayət qədər böyük zülal molekuluna və ya digər daşıyıcı polimerə güclü bir əlaqə ilə birləşdirmək lazımdır. Bu şəkildə sintez edilən konjugat tam hüquqlu bir antigenin bütün xüsusiyyətlərinə sahib olacaq və bədənə daxil olduqda immun reaksiyaya səbəb olacaqdır.

Epitoplar (antigen təyinedicilər)

Bədən antigen molekulunun demək olar ki, hər hansı bir hissəsinə antikor yarada bilər, lakin bu, adətən normal immun reaksiya zamanı baş vermir. Mürəkkəb antigenlər (zülallar, polisaxaridlər) spesifik immun reaksiyanın həqiqətən formalaşdığı xüsusi sahələrə malikdir. Belə ərazilər adlanır epitoplar(epitop), yunan dilindən. epi - üzərində, yuxarıda, üzərində və topos - yer, sahə. Sinonim - antigen determinant.

Bu bölmələr bir neçə amin turşusu və ya karbohidratdan ibarətdir, hər bölmə bir protein antigeninin amin turşusu qalıqları qrupu və ya polisaxarid zəncirinin bir hissəsidir. Epitoplar həm spesifik lenfosit reseptorları ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilir, bununla da immun reaksiya yaradır, həm də spesifik antikorların antigen bağlayan mərkəzləri ilə.

Epitoplar quruluşuna görə müxtəlifdir. Antigen determinant (epitop) amin turşusu radikalları, hapten və ya zülalın prostetik qrupu (zülalla əlaqəli qeyri-zülal komponenti), xüsusən də qlikoproteinlərin polisaxarid qrupları tərəfindən əmələ gələn zülal səthinin bölgəsi ola bilər.

Antigen determinantları və ya epitoplar antigenlərin üçölçülü strukturunun spesifik bölgələridir. Müxtəlif növ epitoplar var - xətti Və konformasiya.

Xətti epitoplar amin turşusu qalıqlarının xətti ardıcıllığı ilə əmələ gəlir.

Zülalların strukturunun öyrənilməsi nəticəsində zülal molekullarının mürəkkəb məkan quruluşuna malik olduğu müəyyən edilmişdir. Büküldükdə (topa) zülal makromolekulları bir-birindən uzaqda olan qalıqları xətti ardıcıllıqla bir araya gətirərək konformasiya antigen determinantını yarada bilir.

Bundan əlavə, terminal epitoplar (antigen molekulunun uclarında yerləşir) və mərkəzi olanlar var. Antigen məhv edildikdə ortaya çıxan "dərin" və ya gizli antigen determinantları da müəyyən edilir.

Əksər antigenlərin molekulları kifayət qədər böyükdür. Bir neçə yüz amin turşusundan ibarət olan bir protein makromolekulunda (antigen) çoxlu müxtəlif epitoplar ola bilər. Bəzi zülallar bir neçə nüsxədə eyni antigen determinantına malik ola bilər (təkrarlanan antigen determinantları).

Bir epitopa qarşı geniş spektrli müxtəlif antikorlar əmələ gəlir. Epitopların hər biri müxtəlif spesifik antikorların istehsalını stimullaşdırmağa qadirdir. Epitopların hər biri üçün xüsusi antikorlar istehsal edilə bilər.

Bir fenomen var immunominantlıq, bu, epitopların immun reaksiya yaratmaq qabiliyyətinə görə fərqlənməsi ilə özünü göstərir.

Zülaldakı bütün epitoplar bərabər antigenlik ilə xarakterizə olunmur. Bir qayda olaraq, bir antigenin bəzi epitopları xüsusi antigenliyə malikdir, bu, bu epitoplara qarşı antikorların üstünlük təşkil etməsində özünü göstərir. Zülal molekulunun epitoplarının spektrində bir iyerarxiya qurulur - epitopların bəziləri dominantdır və əksər antikorlar onlara qarşı xüsusi olaraq formalaşır. Bu epitoplar adlanır immunodominant epitoplar. Onlar demək olar ki, həmişə antigen molekulunun görkəmli hissələrində yerləşirlər.

Antikorların (immunoqlobulinlərin) quruluşu

Eksperimental məlumatlara əsaslanan IgG immunoqlobulinləri. Bir zülal molekulunun hər bir amin turşusu qalığı kiçik bir top şəklində təsvir edilmişdir. Vizuallaşdırma RasMol proqramından istifadə etməklə qurulmuşdur.

20-ci əsrdə biokimyaçılar immunoqlobulinlərin hansı variantlarının mövcud olduğunu və bu zülalların molekullarının quruluşunun nə olduğunu öyrənməyə çalışdılar. Antikorların quruluşu müxtəlif təcrübələrlə müəyyən edilmişdir. Əsasən, onlar antikorların proteolitik fermentlərlə (papain, pepsin) müalicə edilməsindən və merkaptoetanol ilə alkilləşməyə və reduksiyaya məruz qalmasından ibarət idi.

Sonra yaranan fraqmentlərin xassələri öyrənilmişdir: onların molekulyar çəkisi (xromatoqrafiya ilə), dördüncü quruluşu (rentgen difraksiya analizi ilə), antigenlə birləşmə qabiliyyəti və s. Bu fraqmentlərə qarşı antikorlar, bir növ fraqmentə qarşı antikorların başqa bir növ fraqmentlərə bağlana biləcəyini müəyyən etmək üçün də istifadə edilmişdir. Əldə edilən məlumatlar əsasında antikor molekulunun modeli quruldu.

İmmunoqlobulinlərin quruluşu və funksiyası ilə bağlı 100 ildən çox tədqiqat yalnız bu zülalların mürəkkəb təbiətini vurğulamışdır. Hal-hazırda insan immunoqlobulin molekullarının strukturu tam təsvir edilməmişdir. Əksər tədqiqatçılar səylərini bu zülalların quruluşunu təsvir etməyə deyil, antikorların antigenlərlə qarşılıqlı təsir mexanizmlərini aydınlaşdırmağa yönəldirlər. Bundan əlavə, antikor molekulları , bütöv saxlanılan antikorların öyrənilməsi çətinləşir. Daha tez-tez fərdi antikor fraqmentlərinin dəqiq strukturunu müəyyən etmək mümkündür.

İmmunoqlobulinlərin ehtimal olunan müxtəlifliyinə baxmayaraq, onların molekulları bu molekullara daxil olan strukturlara görə təsnif edilmişdir. Bu təsnifat bütün siniflərin immunoqlobulinlərinin ümumi plana uyğun qurulmasına və müəyyən universal quruluşa malik olmasına əsaslanır.

İmmunoqlobulin molekulları mürəkkəb məkan formasiyalarıdır. Bütün antikorlar, istisnasız olaraq, adlarına uyğun gələn qlobulyar ikincil quruluşa malik eyni tipli protein molekullarına aiddir - "immunoqlobulinlər" (zülalın ikincil quruluşu onun polipeptid zəncirinin kosmosda yerləşdirilmə üsuludur). Onlar bir neçə alt bölmədən qurulmuş monomerlər və ya polimerlər ola bilər.

İmmunoqlobulinlərin strukturunda ağır və yüngül polipeptid zəncirləri

İmmunoqlobulinlərin peptid zəncirləri. Sxematik illüstrasiya. Dəyişən bölgələr nöqtəli xətlərlə vurğulanır.

İmmunoqlobulinin struktur vahidi monomerdir, bir-biri ilə disulfid bağları (S-S körpüləri) ilə bağlanmış polipeptid zəncirlərindən ibarət molekuldur.

Əgər Ig molekulu 2-merkaptoetanol (disulfid bağlarını məhv edən reagent) ilə müalicə olunarsa, o, cüt polipeptid zəncirlərinə parçalanacaq. Yaranan polipeptid zəncirləri molekulyar çəkiyə görə təsnif edilir: yüngül və ağır. Yüngül zəncirlər aşağı molekulyar çəkiyə malikdir (təxminən 23 kDa) və ingilis dilindən L hərfi ilə işarələnir. İşıq - işıq. Ağır zəncirlər H (ingilis dilindən Heavy - ağır) yüksək molekulyar çəkiyə malikdir (50 - 73 kDa arasında dəyişir).

Monomerik immunoqlobulin adlanan iki L zənciri və iki H zəncirindən ibarətdir. Yüngül və ağır zəncirlər disulfid körpüləri ilə bir yerdə tutulur. Disulfid bağları yüngül zəncirləri ağır zəncirlərə, ağır zəncirləri isə bir-birinə bağlayır.

İmmunoqlobulinlərin bütün siniflərinin əsas struktur alt vahidi yüngül zəncir-ağır zəncir (L-H) cütüdür. Müxtəlif siniflərin və yarımsiniflərin immunoqlobulinlərinin quruluşu ağır zəncirlər arasında disulfid bağlarının sayı və yerləşməsi, həmçinin molekuldakı (L-H) alt bölmələrinin sayına görə fərqlənir. H zəncirləri müxtəlif sayda disulfid bağları ilə birlikdə tutulur. İmmunoqlobulinlərin müxtəlif siniflərini təşkil edən ağır və yüngül zəncirlərin növləri də fərqlənir.

Şəkildə tipik bir immunoqlobulin kimi IgG-nin təşkili diaqramı göstərilir. Bütün immunoqlobulinlər kimi, IgG də zəncirlərarası disulfid bağları (-S-S-) vasitəsilə dörd zəncirli molekula bağlanan iki eyni ağır (H) zəncir və iki eyni yüngül (L) zəncirindən ibarətdir. H və L zəncirlərini birləşdirən yeganə disulfid bağı yüngül zəncirinin C-terminusunun yaxınlığında yerləşir. İki ağır zəncir arasında disulfid bağı da var.

Antikor molekulu daxilindəki domenlər

Ig molekulundakı yüngül və ağır polipeptid zəncirləri xüsusi bir quruluşa malikdir. Hər bir zəncir şərti olaraq domen adlanan xüsusi bölmələrə bölünür.

Həm yüngül, həm də ağır zəncirlər düz iplik yaratmır. Hər bir zəncir daxilində 100-110 amin turşusundan ibarət nizamlı və təxminən bərabər fasilələrlə hər zəncirin strukturunda ilgəklər əmələ gətirən disulfid körpüləri var. Disulfid körpülərinin olması o deməkdir ki, peptid zəncirlərindəki hər bir döngə yığcam şəkildə bükülmüş qlobulyar domen təşkil etməlidir. Beləliklə, immunoqlobulindəki hər bir polipeptid zənciri təxminən 110 amin turşusu qalıqları daxil olmaqla, ilgəklər şəklində bir neçə qlobulyar domenlər əmələ gətirir.

Deyə bilərik ki, immunoqlobulin molekulları hər biri disulfid körpüsü ətrafında yerləşən və digərləri ilə homolog olan ayrı-ayrı domenlərdən yığılmışdır.

Antikor molekullarının yüngül zəncirlərinin hər birində müvafiq olaraq iki zəncirdaxili disulfid bağı var, hər bir yüngül zəncir iki sahəyə malikdir; Ağır zəncirlərdə belə bağların sayı dəyişir; ağır zəncirlər dörd və ya beş domendən ibarətdir. Domenlər asanlıqla təşkil olunmuş seqmentlərlə ayrılır. Belə konfiqurasiyaların mövcudluğu birbaşa müşahidələr və genetik analizlərlə təsdiqləndi.

İmmunoqlobulinlərin ilkin, ikincili, üçüncü və dördüncü quruluşu

İmmunoqlobulin molekulunun strukturu (eləcə də digər zülallar) birincili, ikincili, üçüncülü və dördüncü quruluşu ilə müəyyən edilir. İlkin quruluş immunoqlobulinlərin yüngül və ağır zəncirlərini təşkil edən amin turşularının ardıcıllığıdır. Rentgen şüalarının difraksiya təhlili göstərdi ki, immunoqlobulinlərin yüngül və ağır zəncirləri yığcam qlobulyar domenlərdən (immunoqlobulin domenləri adlanır) ibarətdir. Domenlər immunoqlobulin qatı adlanan xarakterik üçüncü strukturda düzülür.

İmmunoqlobulin domenləri, Ig molekulunun üçüncü strukturunda struktur təşkilatın müəyyən muxtariyyəti ilə xarakterizə olunan bölgələrdir. Domenlər eyni polipeptid zəncirinin müxtəlif seqmentləri tərəfindən formalaşır, "toplara" (qlobullara) qatlanır. Qlobulda təxminən 110 amin turşusu qalığı var.

Domenlər bir-birinə oxşar ümumi quruluşa və xüsusi funksiyalara malikdir. Domenlər daxilində domeni təşkil edən peptid fraqmentləri hidrogen bağları (zülalın ikincil strukturu) ilə sabitləşmiş kompakt şəkildə bükülmüş antiparalel β təbəqə quruluşunu əmələ gətirir. Domenlərin strukturunda α-spiral konformasiyaya malik regionlar praktiki olaraq yoxdur.

Hər bir domenin ikincil strukturu, uzadılmış polipeptid zəncirinin bir neçə β-vərəqdən ibarət iki antiparalel β-vərəqə (β-vərəq) qatlanması ilə formalaşır. Hər bir β-vərəq düz bir forma malikdir - β-vərəqlərdəki polipeptid zəncirləri demək olar ki, tamamilə uzanır.

İmmunoqlobulin domenini təşkil edən iki β-vərəq β-sendviç adlanan strukturda düzülür (“bir-birinin üstündə iki tikə çörək kimi”). Hər bir immunoqlobulin sahəsinin strukturu intradomen disulfid bağı ilə sabitləşir - β-vərəqlər hər bir β-vərəqin sistein qalıqları arasında disulfid bağı ilə kovalent şəkildə bağlanır. Hər bir β-vərəq müxtəlif uzunluqlu ilgəklərlə birləşdirilmiş antiparalel β-tellərdən ibarətdir.

Domenlər, öz növbəsində, β-vərəqlərdən kənara çıxan polipeptid zəncirinin davamı ilə bir-birinə bağlıdır. Qlobullar arasındakı polipeptid zəncirinin açıq hissələri proteolitik fermentlərə xüsusilə həssasdır.

Yüngül və ağır zəncir cütlüyünün qlobulyar domenləri bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və dördüncü quruluş əmələ gətirir. Bunun sayəsində anticisim molekulunun antigeni spesifik olaraq bağlamasına və eyni zamanda bir sıra bioloji effektor funksiyalarını yerinə yetirməsinə imkan verən funksional fraqmentlər əmələ gəlir.

Dəyişən və daimi domenlər

Peptid zəncirlərindəki domenlər amin turşusu tərkibinin konsistensiyasına görə fərqlənir. Dəyişən və daimi domenlər (regionlar) var. Dəyişən domenlər ingilis dilindən V hərfi ilə təyin olunur. dəyişən - "dəyişən" və V-domenləri adlanır. Daimi (sabit) domenlər ingilis dilindən “daimi” olan C hərfi ilə təyin olunur və C-domenləri adlanır.

Plazma hüceyrələrinin müxtəlif klonları tərəfindən istehsal olunan immunoqlobulinlər müxtəlif amin turşusu ardıcıllığının dəyişkən domenlərinə malikdir. Sabit domenlər hər bir immunoqlobulin izotipi üçün oxşar və ya çox oxşardır.

Hər bir domen yüngül və ya ağır zəncirə aid olduğunu göstərən hərf və mövqeyini göstərən bir nömrə ilə təyin olunur.

Bütün antikorların yüngül və ağır zəncirlərindəki birinci domen amin turşusu ardıcıllığında son dərəcə dəyişkəndir; müvafiq olaraq V L və V H kimi işarələnir.

Hər iki ağır zəncirdəki ikinci və sonrakı domenlər amin turşusu ardıcıllığında daha sabitdir. Onlar CH və ya C H 1, C H 2 və C H 3 təyin edilir. İmmunoqlobulinlər IgM və IgE ağır zəncirdə C H 3 domeninin arxasında yerləşən əlavə C H 4 domeninə malikdirlər.

Yüngül zəncirinin karboksil ucu daxil olmaqla yarısı sabit bölgə C L, yüngül zəncirinin N-terminal yarısı isə dəyişən bölgə V L adlanır.

Karbohidrat zəncirləri də CH2 domeni ilə əlaqələndirilir. Müxtəlif siniflərin immunoqlobulinləri karbohidrat qruplarının sayı və yerləşməsi ilə çox fərqlənir. İmmunoqlobulinlərin karbohidrat komponentləri oxşar quruluşa malikdir. Onlar daimi nüvədən və dəyişkən xarici hissədən ibarətdir. Karbohidrat komponentləri antikorların bioloji xüsusiyyətlərinə təsir göstərir.

İmmunoqlobulin molekulunun Fab və Fc fraqmentləri

Yüngül və ağır zəncirlərin (V H və V L) dəyişkən domenləri onlara ən yaxın olan daimi domenlərlə (C H 1 və C L 1) birlikdə antikorların Fab fraqmentlərini (fraqment, antigenlə əlaqə) əmələ gətirir. Xüsusi bir antigenə bağlanan immunoqlobulin bölgəsi yüngül və ağır zəncirlərin N-terminal dəyişən bölgələri tərəfindən formalaşır, yəni. V H - və V L -domenləri.

Ağır zəncirlərin C-terminal sabit domenləri ilə təmsil olunan qalan hissə Fc fraqmenti kimi təyin olunur (fraqment, kristallaşa bilir). Fc fraqmentinə disulfid bağları ilə birlikdə tutulan qalan CH domenləri daxildir. Fab və Fc fraqmentlərinin qovşağında antigenlə daha sıx təmasda olmaq üçün antigen bağlayan fraqmentlərin açılmasına imkan verən menteşə bölgəsi var.

Menteşe sahəsi

Fab və Fc fraqmentlərinin sərhədində sözdə var. çevik bir quruluşa sahib olan "menteşə sahəsi". Y-formalı antikor molekulunun iki Fab fraqmenti arasında hərəkətliliyi təmin edir. Antikor molekul fraqmentlərinin bir-birinə nisbətən hərəkətliliyi immunoqlobulinlərin mühüm struktur xarakteristikasıdır. Bu tip interpeptid əlaqəsi molekulun strukturunu dinamik edir - bu, ətraf şəraitdən və vəziyyətdən asılı olaraq konformasiyanı asanlıqla dəyişməyə imkan verir.

Menteşe bölgəsi ağır zəncirin bir hissəsidir. Menteşe bölgəsində ağır zəncirləri bir-birinə bağlayan disulfid bağları var. Hər bir immunoqlobulin sinfi üçün menteşə bölgəsinin öz quruluşu var.

İmmunoqlobulinlərdə (IgM və IgE mümkün istisna olmaqla) menteşə bölgəsi amin turşularının qısa bir seqmentindən ibarətdir və ağır zəncirlərin C H 1 və C H 2 bölgələri arasında yerləşir. Bu seqment əsasən sistein və prolin qalıqlarından ibarətdir. Sisteinlər zəncirlər arasında disulfid körpülərinin əmələ gəlməsində iştirak edir və prolin qalıqları kürəvari struktura bükülmənin qarşısını alır.

Nümunə olaraq IgG istifadə edən immunoqlobulin molekulunun tipik quruluşu

Planar rəsmdə sxematik təsvir Ig quruluşunu dəqiq əks etdirmir; reallıqda yüngül və ağır zəncirlərin dəyişən domenləri paralel düzülmür, əksinə çarpaz şəkildə bir-biri ilə sıx bağlıdır.

IgG antikor molekulunun nümunəsindən istifadə edərək immunoqlobulinin tipik strukturunu nəzərdən keçirmək rahatdır. IgG molekulunda cəmi 12 domen var - 4 ağır zəncirdə və 2 yüngül zəncirdə.

Hər bir yüngül zəncir iki domendən ibarətdir - bir dəyişən (V L, ​​yüngül zəncirin dəyişən sahəsi) və bir sabit (CL, yüngül zəncirinin sabit domeni). Hər bir ağır zəncirdə bir dəyişən domen (V H, ağır zəncirin dəyişən domeni) və üç sabit domen (CH 1-3, ağır zəncirin sabit domenləri) var. Ağır zəncirin təxminən dörddə biri, o cümlədən N-terminal, H zəncirinin (VH) dəyişən bölgəsi kimi təsnif edilir, qalan hissəsi sabit bölgədir (CH1, CH2, CH3).

Qonşu ağır və yüngül zəncirlərdə yerləşən V H və V L dəyişən domenlərinin hər bir cütü dəyişən fraqment (Fv, dəyişən fraqment) əmələ gətirir.

Antikor molekullarında ağır və yüngül zəncirlərin növləri

Daimi bölgələrin ilkin quruluşundakı fərqlərə əsasən, sxemlər növlərə bölünür. Növlər zəncirlərin əsas amin turşusu ardıcıllığı və qlikozilləşmə dərəcəsi ilə müəyyən edilir. Yüngül zəncirlər iki növə bölünür: κ və λ (kappa və lambda), ağır zəncirlər beş növə bölünür: α, γ, μ, ε və δ (alfa, qamma, mu, epsilon və delta). Alfa, mu və qamma növlərinin ağır zəncirlərinin müxtəlifliyi arasında alt tiplər fərqlənir.

İmmunoqlobulinlərin təsnifatı

İmmunoqlobulinlər H-zəncirli (ağır zəncir) tipinə görə təsnif edilir. Müxtəlif siniflərin immunoqlobulinlərinin ağır zəncirlərinin daimi bölgələri eyni deyil. İnsan immunoqlobulinləri onların tərkibinə daxil olan ağır zəncirlərin növlərinə görə 5 sinfə və bir sıra alt siniflərə bölünür. Bu siniflər IgA, IgG, IgM, IgD və IgE adlanır.

H zəncirlərinin özləri immunoqlobulinlərdən birinin adının böyük Latın hərfinə uyğun gələn yunan hərfi ilə təyin olunur. IgA ağır zəncirlərə malikdir α (alfa), IgM – μ (mu), IgG – γ (qamma), IgE – ε (epsilon), IgD – δ (delta).

İmmunoqlobulinlər IgG, IgM və IgA bir sıra alt siniflərə malikdir. Yarımsiniflərə (alt tiplərə) bölünmə də H zəncirlərinin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq baş verir. İnsanlarda IgG-nin 4 alt sinfi var: müvafiq olaraq γ1, γ2, γ3 və γ4 ağır zəncirlərini ehtiva edən IgG1, IgG2, IgG3 və IgG4. Bu H zəncirləri kiçik Fc fraqment detalları ilə fərqlənir. μ-zəncir üçün 2 alt tip məlumdur - μ1- və μ2-. IgA-nın 2 alt sinfi var: α zəncirlərinin α1 və α2 alt növləri ilə IgA1 və IgA2.

Hər bir immunolobulin molekulunda bütün ağır zəncirlər sinif və ya alt sinifə uyğun olaraq eyni tipdə olur.

İmmunoqlobulinlərin bütün 5 sinfi ağır və yüngül zəncirlərdən ibarətdir.

Müxtəlif siniflərin immunoqlobulinlərinin yüngül zəncirləri (L-zəncirləri) eynidir. Bütün immunoqlobulinlər həm κ (kappa), həm də hər iki λ (lambda) yüngül zəncirinə malik ola bilər. Bütün siniflərin immunoqlobulinləri molekullarında müvafiq olaraq κ- və ya λ tipli yüngül zəncirlərin mövcudluğundan asılı olaraq K- və L-tiplərinə bölünür. İnsanlarda K- və L-tiplərinin nisbəti 3:2-dir.

Birlikdə götürülmüş siniflər və alt siniflər immunoqlobulin izotipləri adlanır. Antikor izotipi (sinfi, immunoqlobulinlərin alt sinfi - IgM1, IgM2, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE) ağır zəncirlərin C-domenləri ilə müəyyən edilir.

Hər bir sinfə dəyişən bölgələrin əsas strukturunda fərqlənən çoxlu sayda fərdi immunoqlobulinlər daxildir; bütün siniflərin immunoqlobulinlərinin ümumi sayı ≈ 10^7-dir.

Müxtəlif siniflərin antikor molekullarının quruluşu

İmmunoqlobulinlərin quruluşunun sxemləri. (A) - monomer IgG, IgE, IgD, IgA; (B) - polimer sekretor Ig A (slgA) və IgM (B); (1) - ifrazat komponenti; (2) - birləşdirən J-zəncir.

1. Antikor sinifləri IgG, IgD və IgE

IgG, IgD və IgE siniflərinin antikor molekulları monomerdir; onlar Y şəklindədir.

IgG sinif immunoqlobulinləri insan immunoqlobulinlərinin ümumi sayının 75%-ni təşkil edir. Onlar həm qanda, həm də qan damarlarından kənarda olur. IgG-nin mühüm xüsusiyyəti onun plasentadan keçmə qabiliyyətidir. Beləliklə, ana antikorları yeni doğulmuş uşağın bədəninə daxil olur və onu həyatın ilk aylarında infeksiyadan qoruyur (təbii passiv toxunulmazlıq).

IgD əsasən B limfositlərinin membranında olur. IgG-yə bənzər bir quruluşa, 2 aktiv mərkəzə malikdirlər. Ağır zəncir (δ zəncir) dəyişən və 3 sabit domendən ibarətdir. δ zəncirinin menteşə bölgəsi ən uzundur və bu zəncirdə karbohidratların yeri də qeyri-adidir.

IgE - qan serumunda bu sinif immunoglobulinlərin konsentrasiyası olduqca aşağıdır. IgE molekulları əsasən mast hüceyrələrinin və bazofillərin səthində sabitləşir. IgE quruluşca IgG-yə bənzəyir və 2 aktiv mərkəzə malikdir. Ağır zəncir (ε zəncir) bir dəyişən və 4 sabit domenə malikdir. Güman edilir ki, antihelmintik immunitetin inkişafında IgE vacibdir. IgE bəzi allergik xəstəliklərin (bronxial astma, ot qızdırması) və anafilaktik şokun patogenezində böyük rol oynayır.

2. Antikor sinifləri IgM və IgA

IgM və IgA immunoqlobulinləri polimer strukturları əmələ gətirir. Polimerləşmə üçün IgM və IgA molekulyar çəkisi 15 kDa olan əlavə bir polipeptid zənciri daxildir, J-zənciri (birgə). Bu J-zənciri müvafiq olaraq IgM və IgA-nın μ- və α-ağır zəncirlərinin C-terminallarında terminal sisteinləri bağlayır.

Yetkin B limfositlərinin səthində IgM molekulları monomerlər şəklində yerləşir. Bununla belə, serumda onlar pentamerlər şəklində mövcuddur: IgM molekulu radial düzülmüş beş struktur molekuldan ibarətdir. IgM pentameri, IgG-yə bənzər, disulfid bağları və J zənciri ilə birləşən beş "azmış" monomerdən əmələ gəlir. Onların Fc fraqmentləri mərkəzə yönəldilir (burada onlar J-zəncirlə bağlanır), Fab fraqmentləri isə xaricə yönəldilir.

IgM-də ağır (H) zəncirlər 5 domendən ibarətdir, çünki onlar 4 sabit domendən ibarətdir. IgM ağır zəncirlərində menteşə bölgəsi yoxdur; onun rolunu müəyyən konformasiya labilliyinə malik olan C H 2 domeni oynayır.

IgM əsasən ilkin immun cavab zamanı sintez olunur və əsasən damardaxili yataqda olur. Sağlam insanların qan zərdabında Ig M miqdarı ümumi Ig miqdarının təxminən 10% -ni təşkil edir.

IgA antikorları müxtəlif sayda monomerlərdən qurulur. A sinfi immunoqlobulinləri iki növə bölünür: serum və sekretor. Qan zərdabında olan IgA-nın əksəriyyəti (80%) monomer quruluşa malikdir. Serumda IgA-nın 20%-dən az hissəsi dimerik molekullarla təmsil olunur.

Selikli IgA qanda deyil, selikli qişalarda eksokretlərin bir hissəsi kimi və sIgA təyin olunur. Selikli qişaların sekresiyalarında IgA dimerlər şəklində təqdim olunur. Sekretor IgA iki "azmış" (Ig monomerləri) dimerini əmələ gətirir. sIgA molekulundakı ağır zəncirlərin C-terminalları bir-biri ilə J zənciri və “sekretor komponent” adlanan zülal molekulu ilə bağlanır.

Sekretor komponent selikli qişaların epitel hüceyrələri tərəfindən istehsal olunur. Epitel hüceyrələrindən keçərkən IgA molekuluna bağlanır. Sekretor komponent sIgA-nı selikli qişaların sekresiyalarında böyük miqdarda olan proteolitik fermentlər tərəfindən parçalanma və inaktivasiyadan qoruyur.

sIgA-nın əsas funksiyası selikli qişaları infeksiyadan qorumaqdır. Yerli toxunulmazlığın təmin edilməsində sIgA-nın rolu çox əhəmiyyətlidir, çünki Yetkin insan bədənində selikli qişaların ümumi sahəsi bir neçə yüz kvadrat metrdir və dərinin səthindən xeyli çoxdur.

İnsan ana südündə, xüsusən də laktasiyanın ilk günlərində yüksək konsentrasiyalarda sIgA olur. Yenidoğanın mədə-bağırsaq traktını infeksiyadan qoruyurlar.

Uşaqlar IgA olmadan doğulur və onu ana südü ilə alırlar. Süni qidalanan uşaqlarla müqayisədə ana südü ilə qidalanan uşaqların bağırsaq infeksiyaları və tənəffüs yolları xəstəliklərindən əhəmiyyətli dərəcədə az əziyyət çəkdiyi etibarlı şəkildə sübut edilmişdir.

IgA sinifinin antikorları immunoqlobulinlərin ümumi tərkibinin 15-20% -ni təşkil edir. IgA plasental maneəni keçmir. Ig A əsasən submukozal toxumalarda, tənəffüs yollarının, sidik-cinsiyyət və bağırsaqların selikli epitel səthində və demək olar ki, bütün ifrazat vəzilərində yerləşən plazma hüceyrələri tərəfindən sintez olunur. Ig A-nın bir hissəsi ümumi dövriyyəyə daxil olur, lakin onun çox hissəsi selikli qişalarda sIgA şəklində lokal olaraq ifraz olunur və selikli qişalar üçün yerli qoruyucu immunoloji maneə kimi xidmət edir. Serum IgA və sIgA müxtəlif immunoqlobulinlərdir, sIgA qan serumunda tapılmır.

IgA immun çatışmazlığı olan insanlarda otoimmün xəstəliklərə, tənəffüs yollarının infeksiyalarına, çənə və frontal sinuslara, bağırsaq pozğunluğuna meyl var.

İmmunoqlobulin molekulunun fermentlər tərəfindən həzm edilməsi

Proteolitik fermentlər (məsələn, papain və ya pepsin) immunoqlobulin molekullarını fraqmentlərə parçalayır. Eyni zamanda, müxtəlif proteazların təsiri altında müxtəlif məhsullar əldə edilə bilər. Bu yolla əldə edilən immunoqlobulin fraqmentləri tədqiqat və ya tibbi məqsədlər üçün istifadə edilə bilər.

İmmunoqlobulinlərin qlobulyar quruluşu və fermentlərin bu molekulları ciddi şəkildə müəyyən edilmiş yerlərdə iri komponentlərə parçalamaq, onları oliqopeptidlərə və amin turşularına parçalamamaq qabiliyyəti son dərəcə yığcam strukturdan xəbər verir.

1. Papain tərəfindən immunoqlobulin molekulunun parçalanması. Antikorların Fab və Fc fraqmentləri.

50-ci illərin sonu - 60-cı illərin əvvəllərində ingilis alimi R.R. Porter molekulu papain (papaya şirəsindən təmizlənmiş ferment) ilə ayıraraq IgG antikorlarının struktur xüsusiyyətlərini təhlil etdi. Papain, zəncirlərarası disulfid bağlarının üstündə, menteşə bölgəsində immunoqlobulini məhv edir. Bu ferment immunoqlobulin molekulunu təxminən eyni ölçüdə üç fraqmentə ayırır.

Onlardan ikisinin adı açıqlanıb Fab fraqmentləri(ingilis fraqmentindən antigen bağlayan - antigen bağlayan fraqment). Fab fraqmentləri tamamilə eynidir və tədqiqatların göstərdiyi kimi, antigenə bağlanmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Fab fraqmentinin ağır zəncir bölgəsi Fd adlanır; V H və C H 1 domenlərindən ibarətdir.

Üçüncü fraqment məhluldan kristallaşa bilər və antigeni bağlaya bilməz. Bu fraqment adlanır Fc fraqmenti(İngilis dilindən kristallaşa bilən fraqment - kristallaşma fraqmenti). Antikor molekulunun antigeni və bütöv antikor molekulunun Fab hissəsini bağladıqdan sonra antikor molekulunun bioloji funksiyalarına cavabdehdir.

Fc fraqmenti hər bir sinif və alt sinifin antikorları üçün eyni quruluşa malikdir və müxtəlif alt siniflərə və siniflərə aid antikorlar üçün fərqlidir.

Molekulun Fc fraqmenti immun sisteminin hüceyrələri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur: neytrofillər, makrofaqlar və səthində Fc fraqmenti üçün reseptorları daşıyan digər mononüvəli faqositlər. Antikorlar patogen mikroorqanizmlərə bağlanarsa, onların Fc fraqmenti ilə faqositlərlə qarşılıqlı əlaqədə ola bilərlər. Bunun sayəsində patogen hüceyrələr bu faqositlər tərəfindən məhv ediləcək. Əslində, antikorlar bu vəziyyətdə vasitəçi molekullar kimi çıxış edirlər.

Sonradan məlum oldu ki, müəyyən bir orqanizmdə bir izotip daxilində immunoqlobulinlərin Fc fraqmentləri, antikorun antigen spesifikliyindən asılı olmayaraq, ciddi şəkildə eynidir. Bu dəyişməzliyə görə onları sabit bölgələr adlandırmağa başladılar (fraqment sabiti - Fc, abbreviatura eynidir).

2. Pepsin vasitəsilə immunoqlobulin molekulunun parçalanması.

Başqa bir proteolitik ferment olan pepsin molekulu papaindən daha fərqli yerdə, H zəncirlərinin C-terminusuna yaxın bir yerdə parçalayır. Parçalanma H zəncirlərini bir arada tutan disulfid bağlarının “aşağı axınında” baş verir. Nəticədə pepsinin təsiri altında iki valentli antigen bağlayan F(ab")2 fraqmenti və kəsilmiş pFc" fraqmenti əmələ gəlir. pFc" fraqmenti Fc bölgəsinin C-terminal hissəsidir.

Pepsin çöküntü sabiti 5S olan böyük fraqmentdən pFc" fraqmentini kəsir. Bu böyük fraqment F(ab")2 adlanır, çünki ana antikor kimi o, antigenlə bağlanma baxımından bivalentdir. O, menteşə bölgəsində disulfid körpüsü ilə bağlanmış əlaqəli Fab fraqmentlərindən ibarətdir. Bu Fab fraqmentləri monovalentdir və papain Fab fraqmentləri I və II ilə homologdur, lakin onların Fd fraqmenti təxminən on amin turşusu qalığı daha böyükdür.

Antikorların antigen bağlayan mərkəzləri (paratoplar)

İmmunoqlobulinin Fab fraqmentinə hər iki zəncirin V domenləri, C L və C H 1 domenləri daxildir. Fab fraqmentinin antigen bağlayan bölgəsi bir neçə ad almışdır: antikorların aktiv və ya antigen bağlayan mərkəzi, antideterminant və ya paratop.

Yüngül və ağır zəncirlərin dəyişkən seqmentləri aktiv mərkəzlərin formalaşmasında iştirak edir. Aktiv sahə yüngül və ağır zəncirlərin dəyişən domenləri arasında yerləşən yarıqdır. Bu domenlərin hər ikisi aktiv mərkəzin formalaşmasında iştirak edir.

İmmunoqlobulin molekulu. L - yüngül zəncirlər; H - ağır zəncirlər; V - dəyişən bölgə; C - sabit bölgə; L və H zəncirlərinin N-terminal bölgələri (V bölgəsi) Fab fraqmentləri daxilində iki antigen bağlayan mərkəz təşkil edir.

IgG immunoqlobulinlərinin hər bir Fab fraqmenti bir antigen bağlayan yerə malikdir. Antigenlə qarşılıqlı əlaqə qura bilən digər siniflərin antikorlarının aktiv mərkəzləri də Fab fraqmentlərində yerləşir. IgG, IgA və IgE antikorlarının hər birində 2 aktiv mərkəz, IgM - 10 mərkəz var.

İmmunoqlobulinlər müxtəlif kimyəvi təbiətli antigenləri bağlaya bilər: peptidlər, karbohidratlar, şəkərlər, polifosfatlar, steroid molekulları.

Antikorların vacib və unikal xüsusiyyəti, antigenin bədənin daxili mühitinə nüfuz etdiyi formada, antigenlərin bütöv, yerli molekullarına birbaşa bağlanma qabiliyyətidir. Bu, antigenlərin hər hansı bir pre-metabolik emalını tələb etmir

İmmunoqlobulin molekullarında domenlərin quruluşu

İmmunoqlobulin molekulunun polipeptid zəncirlərinin ikincil strukturu domen quruluşuna malikdir. Ağır və yüngül zəncirlərin ayrı-ayrı bölmələri xətti fraqmentlərlə birləşən globullara (domenlərə) qatlanır. Hər bir domen təxminən silindrik formadadır və antiparalel β təbəqələrdən əmələ gələn β-vərəq quruluşudur. Əsas struktur daxilində, nümunə kimi yüngül zəncirdən istifadə etməklə görülə bilən C və V domenləri arasında aydın fərq var.

Şəkildə V L və C L domenləri olan Bence-Cons zülalının tək polipeptid zəncirinin qatlanması sxematik şəkildə göstərilir. Sxem rentgen şüalarının difraksiya məlumatlarına əsaslanır - zülalların üçölçülü strukturunu qurmağa imkan verən bir üsul. Diaqram V və C domenləri arasındakı oxşarlıqları və fərqləri göstərir.

Şəklin yuxarı hissəsində zülal molekulunun yüngül zəncirinin sabit (C) və dəyişən (V) domenlərinin fəza düzülüşü sxematik şəkildə göstərilir. Hər bir sahə silindrik “barrel formalı” quruluşdur, burada əks istiqamətdə hərəkət edən polipeptid zəncirinin (β-zəncirləri) hissələri (yəni antiparel) disulfid rabitəsi ilə bir yerdə saxlanılan iki β-vərəq əmələ gətirmək üçün qablaşdırılır.

V- və C- domenlərinin hər biri iki β-vərəqdən (β-vərəq strukturu olan təbəqələrdən) ibarətdir. Hər bir β-vərəqdə bir neçə antiparalel (əks istiqamətlərdə hərəkət edən) β-tellər var: C-domenində β-vərəqlər dörd və üç β-teldən, V-domenində hər iki təbəqə dörd β-teldən ibarətdir. Şəkildə β-tellər C sahəsi üçün sarı və yaşıl, V sahəsi üçün isə qırmızı və mavi rənglərlə göstərilmişdir.

Şəklin aşağı hissəsində immunoqlobulin domenləri daha ətraflı müzakirə olunur. Şəklin bu yarısı yüngül zəncirinin V və C-domenləri üçün β-tellərin nisbi düzülüşü diaqramını göstərir. Son strukturu yaradan β-vərəqlər əmələ gətirərkən onların polipeptid zəncirlərinin necə yığıldığını daha aydın şəkildə araşdırmaq mümkündür. Bükülməni göstərmək üçün β-tellər domeni təşkil edən amin turşularının ardıcıllığında görünmə sırasına uyğun olaraq Latın əlifbasının hərfləri ilə təyin olunur. Hər bir β-vərəqdə meydana gəlmə sırası immunoqlobulin sahələrinin xarakterik xüsusiyyətidir.

Domenlərdəki β-vərəqlər (vərəqlər) təxminən hər domenin ortasında bir disulfid körpüsü (bağ) ilə əlaqələndirilir. Bu bağlar şəkildə göstərilmişdir: təbəqələr arasında B və F qıvrımlarını birləşdirən və sahənin strukturunu sabitləşdirən disulfid bağı var.

V və C domenləri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, V domen daha böyükdür və Cʹ və Cʹ ilə təyin olunmuş əlavə β-telləri ehtiva edir. Şəkildə V-domenlərində mövcud olan, lakin C-domenlərində olmayan β-telləri Cʹ və Cʹ mavi düzbucaqlı ilə vurğulanır. Görünür ki, hər bir polipeptid zənciri istiqaməti dəyişdirərkən ardıcıl β-tellər arasında çevik ilmələr əmələ gətirir. V zonasında bəzi β-tellər arasında əmələ gələn çevik ilmələr immunoqlobulin molekulunun aktiv sahə strukturunun bir hissəsini təşkil edir.

V domenləri daxilində hiper dəyişən bölgələr

Dəyişən domenlər daxilində dəyişkənlik səviyyəsi bərabər paylanmır. Bütün dəyişən domen amin turşusu tərkibində dəyişkən deyil, onun yalnız kiçik bir hissəsi - hiperdəyişən sahələr. Onlar V-domenlərinin amin turşusu ardıcıllığının təxminən 20%-ni təşkil edir.

Bütün immunoqlobulin molekulunun strukturunda V H və V L domenləri birləşir. Onların hiperdəyişən bölgələri bir-birinə bitişikdir və cib şəklində vahid hiperdəyişən bölgə yaradır. Bu, antigenə xüsusi olaraq bağlanan bölgədir. Hiperdəyişən bölgələr antikorun antigenə komplementarlığını təyin edir.

Hiperdəyişən bölgələr antigenin tanınması və bağlanmasında əsas rol oynadığından, onlara komplementarlığı təyin edən bölgələr (CDR) də deyilir. Ağır və yüngül zəncirlərin dəyişən sahələrində üç CDR var (V L CDR1–3, V H CDR1–3).

Hiperdəyişən bölgələr arasında çərçivə bölgələri (FR) adlanan amin turşusu ardıcıllığının nisbətən sabit hissələri var. Onlar V-domenlərinin amin turşusu ardıcıllığının təxminən 80%-ni təşkil edir. Belə bölgələrin rolu V-domenlərinin nisbətən vahid üçölçülü strukturunu saxlamaqdan ibarətdir ki, bu da hiperdəyişən bölgələrin antigenlə yaxınlıq qarşılıqlı əlaqəsini təmin etmək üçün lazımdır.

3-cü bölgənin dəyişən domen ardıcıllığında hipervariant bölgələr 4 nisbətən invariant “çərçivə” bölgəsi FR1-FR4 ilə növbələşir,

H1–3 – zəncirlərə daxil olan CDR döngələri.

Dəyişən sahənin üç ayrı döngəsində hiperdəyişən bölgələrin məkan təşkili xüsusi maraq doğurur. Bu hiperdəyişən bölgələr, yüngül zəncirinin ilkin strukturunda bir-birindən böyük məsafədə yerləşsələr də, üçölçülü quruluş meydana gəldikdə, bir-birlərinə yaxın məsafədə yerləşirlər.

V-domenlərinin fəza strukturunda hiperdəyişən ardıcıllıqlar polipeptid zəncirinin əyilmə zonasında yerləşir, digər zəncirin V-domeninin müvafiq bölmələrinə doğru yönəldilir (yəni yüngül və ağır zəncirlərin CDR-ləri istiqamətləndirilir). bir-birinə). H- və L-zəncirlərinin dəyişkən domeninin qarşılıqlı təsiri nəticəsində immunoqlobulinin antigen bağlayan yeri (aktiv mərkəz) əmələ gəlir. Elektron mikroskopiyaya görə, uzunluğu 6 nm və eni 1,2-1,5 nm olan boşluqdur.

Hiperdəyişən bölgələrin strukturu ilə müəyyən edilən bu boşluğun məkan quruluşu, antikorların məkan uyğunluğu (antikor spesifikliyi) əsasında spesifik molekulları tanımaq və bağlamaq qabiliyyətini müəyyənləşdirir. H- və L-zəncirlərinin məkanla ayrılmış bölgələri də aktiv mərkəzin formalaşmasına kömək edir. V domenlərinin hiperdəyişən bölgələri aktiv mərkəzə tam daxil edilmir - antigen bağlayan bölgənin səthi CDR-nin yalnız təxminən 30% -ni əhatə edir.

Ağır və yüngül zəncirin hiperdəyişən bölgələri hər bir Ig klonu üçün antigen bağlayan mərkəzin fərdi struktur xüsusiyyətlərini və onların spesifikliklərinin müxtəlifliyini müəyyən edir.

CDR-lərin və aktiv mərkəzlərin ultra yüksək dəyişkənliyi eyni klonun B limfositləri tərəfindən sintez edilən immunoqlobulin molekullarının təkcə strukturuna görə deyil, həm də müxtəlif antigenləri bağlamaq qabiliyyətinə görə unikal olmasını təmin edir. İmmunoqlobulinlərin strukturunun kifayət qədər yaxşı məlum olmasına və onların xüsusiyyətlərinə cavabdeh olan CDR-lər olmasına baxmayaraq, antigenin bağlanması üçün ən çox hansı domenin cavabdeh olduğu hələ də aydın deyil.

Anticisimlərin və antigenlərin qarşılıqlı təsiri (epitop və paratopun qarşılıqlı təsiri)

Antigen-antikor reaksiyası onların məkan uyğunluğuna (tamamlayıcılıq) əsaslanaraq, antigen epitopu ilə antikorun aktiv mərkəzi arasında qarşılıqlı təsirə əsaslanır. Patogenin antikorun aktiv mərkəzinə bağlanması nəticəsində patogen zərərsizləşdirilir və onun orqanizmin hüceyrələrinə daxil olması çətinləşir.

Antigenlə qarşılıqlı təsir prosesində bütün immunoqlobulin molekulu deyil, onun yalnız məhdud bir hissəsi - antigen bağlayan mərkəz və ya Ig molekulunun Fab fraqmentində lokallaşdırılmış paratop iştirak edir. Bu zaman antikor bir anda bütün antigen molekulu ilə deyil, yalnız onun antigen determinantı (epitop) ilə qarşılıqlı təsir göstərir.

Antikorların aktiv mərkəzi antigenin determinant qrupuna məkan baxımından tamamlayıcı (spesifik) olan strukturdur. Antikorların aktiv mərkəzi funksional muxtariyyətə malikdir, yəni. təcrid olunmuş formada antigen determinantları bağlamağa qadirdir.

Antigen tərəfində, spesifik antikorlarla qarşılıqlı əlaqədə olan epitoplar antigen tanıma molekullarının aktiv mərkəzləri ilə qarşılıqlı əlaqədən məsuldur. Epitop birbaşa antikorun aktiv mərkəzi ilə ion, hidrogen, van der Waals və hidrofobik bağlara daxil olur.

Antikorların bir antigen molekulu ilə spesifik qarşılıqlı əlaqəsi, reseptorların və antikorların antigen bağlayan yerinə uyğun olan səthinin nisbətən kiçik bir sahəsi ilə əlaqələndirilir.

Antigenin antikorla bağlanması antigen bağlayan mərkəz daxilində zəif qarşılıqlı əlaqə nəticəsində baş verir. Bütün bu qarşılıqlı təsirlər yalnız molekullar sıx təmasda olduqda ortaya çıxır. Molekullar arasında belə kiçik bir məsafə yalnız epitopun və antikorun aktiv mərkəzinin tamamlayıcılığı sayəsində əldə edilə bilər.

Bəzən bir antikor molekulunun eyni antigen bağlayan yeri bir neçə fərqli antigen determinantına bağlana bilər (adətən bu antigen determinantları çox oxşardır). Belə antikorlar deyilir çarpaz reaktiv, polispesifik bağlama qabiliyyətinə malikdir.

Məsələn, əgər A antigeninin B antigeni ilə ümumi epitopları varsa, onda A-ya xas olan bəzi anticisimlər də B ilə reaksiyaya girəcək. Bu fenomen adlanır. çarpaz reaktivlik.

Tam və natamam antikorlar. Valentlik

Valentlik- bu, antigen determinantları ilə birləşməyə qadir olan antikorun aktiv mərkəzlərinin sayıdır. Antikorların molekulda müxtəlif sayda aktiv mərkəzləri var ki, bu da onların valentliyini müəyyən edir. Bu baxımdan bir fərq var dolu Və natamam antikorlar.

Tam antikorların ən azı iki aktiv mərkəzi var. Tam (iki və beş valentli) anticisimlər, istehsal etdikləri antigenlə in vitro qarşılıqlı əlaqədə olduqda, vizual olaraq görünən reaksiyalar verirlər (aglütinasiya, liziz, çökmə, komplementin fiksasiyası və s.).

Natamam və ya monovalent anticisimlər adi (tam) anticisimlərdən onunla fərqlənir ki, onların yalnız bir aktiv mərkəzi var, belə antikorlarda ikinci mərkəz işləmir; Bu o demək deyil ki, molekulun ikinci aktiv mərkəzi yoxdur. Belə immunoqlobulinlərin ikinci aktiv mərkəzi müxtəlif strukturlarla qorunur və ya aşağı avidliyə malikdir. Belə antikorlar antigenlə qarşılıqlı əlaqədə ola, onu bloklaya, antigenin epitoplarını bağlaya və tam antikorların onunla təmasının qarşısını ala bilər, lakin antigenin yığılmasına səbəb olmur. Buna görə də onları çağırırlar bloklama.

Qismən antikorlar və antigen arasındakı reaksiya makroskopik hadisələrlə müşayiət olunmur. Natamam antikorlar, homoloji antigenlə xüsusi olaraq qarşılıqlı əlaqədə olduqda, seroloji reaksiyanın görünən təzahürünü vermir, çünki hissəcikləri böyük konqlomeratlara birləşdirə bilməz, ancaq onları bloklayır.

Natamam antikorlar tam olanlardan müstəqil şəkildə əmələ gəlir və eyni funksiyaları yerinə yetirirlər. Onlar həmçinin immunoqlobulinlərin müxtəlif sinifləri ilə təmsil olunurlar.

İdiotiplər və idiotoplar

Antikorlar özləri antigenik xüsusiyyətlərə malik ola bilən və antikorların meydana gəlməsinə səbəb olan kompleks protein molekullarıdır. Tərkibində bir neçə növ antigen təyinediciləri (epitiplər) fərqləndirilir: izotiplər, allotiplər və idiotiplər.

Fərqli antikorlar dəyişən bölgələrində bir-birindən fərqlənir. Antikorların dəyişən bölgələrinin (V bölgələrinin) antigen təyinediciləri deyilir idiotoplar. İdiotoplar yalnız H-zəncirlərinin və ya L-zəncirlərinin V-bölgələrinin xarakterik bölmələrindən tikilə bilər. Əksər hallarda hər iki zəncir bir anda idiotopun əmələ gəlməsində iştirak edir.

İdiotoplar antigen bağlayan sahə ilə əlaqəli ola bilər (yerlə əlaqəli idiotoplar) və ya onunla əlaqəsi olmayan (asosiasiya olunmayan idiotoplar).

Yerlə əlaqəli idiotoplar antikorun antigen bağlayan bölgəsinin strukturundan asılıdır (Fab fraqmentinə aiddir). Bu sahə bir antigen tərəfindən işğal edilirsə, anti-idiotopik antikor artıq bu idiotopu olan bir antikorla reaksiya verə bilməz. Digər idiotopların antigen bağlayan yerlərlə o qədər də yaxın əlaqəsi yoxdur.

Hər hansı bir antikorun molekulunda olan idiotoplar dəsti olaraq təyin olunur axmaq. Beləliklə, idiotip bir sıra idiotoplardan ibarətdir - antikorun V bölgəsinin antigenik determinantları.

Ağır zəncirlərin antigen quruluşunun qrup konstitusiya variantları deyilir allotiplər. Allotiplər müəyyən bir immunoqlobulin geninin allelləri ilə kodlanmış determinantlardır.

İzotiplər ağır zəncirlərin sinif və yarımsiniflərini və yüngül zəncirlərin κ (kappa) və λ (lambda) variantlarını fərqləndirən determinantlardır.

Antikor yaxınlığı və avidliyi

Antikorların bağlanma gücü immunokimyəvi xüsusiyyətlərlə xarakterizə edilə bilər: avidlik və yaxınlıq.

Altında qohumluq bir antikor molekulunun aktiv sahəsi ilə müvafiq antigen determinantı arasındakı bağlayıcı qüvvəni başa düşmək. Bir antigen epitopunun Ig molekulunun aktiv mərkəzlərindən biri ilə kimyəvi bağının gücü antikorun antigenə bağlanma yaxınlığı adlanır. Yaxınlıq adətən bir aktiv sahə ilə bir antigen epitopun dissosiasiya sabiti (mol-1) ilə ölçülür.

Yaxınlıq antikorun aktiv mərkəzinin (paratopunun) və antigen determinantının (epitopun) məkan konfiqurasiyasının üst-üstə düşməsinin dəqiqliyidir. Epitop və paratop arasında nə qədər çox əlaqə yaranarsa, yaranan immun kompleksin sabitliyi və ömrü bir o qədər yüksək olar. Aşağı yaxınlıqlı antikorların yaratdığı immun kompleks son dərəcə qeyri-sabitdir və qısa müddətə malikdir.

Antikorların antigenə olan yaxınlığına deyilir həvəs antikorlar. Antikor və antigen arasındakı əlaqənin avidliyi bütün antikor molekulu ilə onun bağlaya bildiyi bütün antigen epitopları arasındakı əlaqənin ümumi gücü və intensivliyidir.

Antikor avidliyi antigen-antikor kompleksinin əmələ gəlmə sürəti, qarşılıqlı təsirin tamlığı və yaranan kompleksin gücü ilə xarakterizə olunur. Avidlik, eləcə də anticisimlərin spesifikliyi antikorun determinantının (aktiv mərkəzinin) ilkin strukturuna və anticisim polipeptidlərinin səth konfiqurasiyasının antigenin determinantına (epitopuna) uyğunlaşma dərəcəsinə əsaslanır.

Avidlik həm epitoplar və paratoplar arasındakı qarşılıqlı əlaqənin yaxınlığı, həm də antikorların və antigenin valentliyi ilə müəyyən edilir. Avidlik antikor molekulunda antigen bağlayan mərkəzlərin sayından və onların verilmiş antigenin çoxsaylı epitoplarına bağlanma qabiliyyətindən asılıdır.

Tipik bir IgG molekulu, hər iki antigen bağlayan sahə iştirak etdikdə, çoxvalentli bir antigenə yalnız bir sahənin iştirak etdiyindən ən azı 10.000 dəfə güclü bağlanacaqdır.

M sinifinin antikorları ən böyük avidliyə malikdir, çünki onlarda 10 antigen bağlayan mərkəz var. IgG və IgM-nin ayrı-ayrı antigen bağlayan yerlərinin yaxınlıqları eyni olarsa, IgM molekulu (10 belə sahəyə malikdir) multivalent antigen üçün IgG molekuluna (2 sahəyə malik) nisbətən müqayisə olunmayacaq dərəcədə yüksək avidlik nümayiş etdirəcəkdir. Yüksək ümumi avidliyə görə, immun cavabında erkən istehsal olunan immunoqlobulinlərin əsas sinfi olan IgM antikorları, hətta fərdi bağlanma yerlərinin aşağı yaxınlığı ilə də effektiv fəaliyyət göstərə bilər.

Avidlik fərqi vacibdir, çünki immun cavabın əvvəlində yaranan anticisimlər adətən sonradan yarananlara nisbətən antigenə daha az yaxınlıq göstərirlər. İmmunizasiyadan sonra zamanla yaranan antikorların orta yaxınlığının artmasına afinitenin yetişməsi deyilir.

Antigenlər və antikorlar arasında qarşılıqlı təsirin spesifikliyi

İmmunologiyada spesifiklik induktorların və immun proseslərin məhsullarının, xüsusən də antigenlərin və antikorların qarşılıqlı təsirinin seçiciliyinə aiddir.

Antikorlar üçün qarşılıqlı təsirin spesifikliyi bir immunoqlobulinin yalnız xüsusi bir antigenlə reaksiya vermə qabiliyyətidir, yəni ciddi şəkildə müəyyən edilmiş antigen determinantına bağlanma qabiliyyətidir. Spesifiklik fenomeni antikor molekulunda antigenin müvafiq determinantları ilə təmasda olan aktiv mərkəzlərin mövcudluğuna əsaslanır. Qarşılıqlı təsirin seçiciliyi antikorun aktiv mərkəzinin strukturu (paratop) ilə antigen determinantın (epitop) strukturu arasındakı tamamlayıcılıq ilə bağlıdır.

Antigen spesifikliyi bir antigenin ciddi şəkildə müəyyən edilmiş epitopa immun reaksiyasını induksiya etmək qabiliyyətidir. Bir antigenin spesifikliyi əsasən onun tərkib epitoplarının xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.

İmmunoqlobulinlərin ən mühüm funksiyalarından biri antigenlə əlaqə və immun komplekslərin əmələ gəlməsidir. Antikor zülalları xüsusi olaraq antigenlərlə reaksiya verir, immun kompleksləri - antigenlərlə əlaqəli antikorların komplekslərini əmələ gətirir. Bu əlaqə qeyri-sabitdir: yaranan immun kompleks (IC) asanlıqla onun tərkib hissələrinə parçalana bilər.

Hər bir antigen molekulu bir neçə antikor molekulu ilə birləşdirilə bilər, çünki antigen üzərində bir neçə antigen determinant var və onların hər birinə antikorlar əmələ gələ bilər. Nəticədə mürəkkəb molekulyar komplekslər yaranır.

İmmun komplekslərinin formalaşması normal immun cavabın ayrılmaz tərkib hissəsidir. İmmun komplekslərin əmələ gəlməsi və bioloji aktivliyi, ilk növbədə, onların tərkibinə daxil olan antikorların və antigenlərin təbiətindən, həmçinin onların nisbətindən asılıdır. İmmun komplekslərin xüsusiyyətləri antikorların (valentlik, yaxınlıq, sintez sürəti, komplementi fiksasiya etmək qabiliyyəti) və antigenin (həlledicilik, ölçü, yük, valentlik, məkan paylanması və epitop sıxlığı) xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Antigenlərin və antikorların qarşılıqlı təsiri. Antigen-antikor reaksiyası

Antigen-antikor reaksiyası bir antigenlə ona yönəlmiş antikorlar arasında kompleksin əmələ gəlməsidir. Belə reaksiyaların öyrənilməsi bioloji makromolekulların spesifik qarşılıqlı təsir mexanizmini başa düşmək və seroloji reaksiyaların mexanizmini aydınlaşdırmaq üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Bir antikorun antigenlə qarşılıqlı təsirinin effektivliyi reaksiyanın baş verdiyi şərtlərdən, ilk növbədə, mühitin pH-ından, osmotik sıxlıqdan, duzun tərkibindən və mühitin temperaturundan əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Antigen-antikor reaksiyası üçün optimal olan makroorqanizmin daxili mühitinin fizioloji şərtləridir: ətraf mühitin neytral reaksiyasına yaxın olması, fosfat, karbonat, xlorid və asetat ionlarının olması, fizioloji məhlulun osmolyarlığı (məhlulun konsentrasiyası 0,15). M), həmçinin 36-37 °C temperatur.

Antigen molekulunun antikor və ya onun aktiv Fab fraqmenti ilə qarşılıqlı əlaqəsi antigen molekulunun məkan strukturunda dəyişikliklərlə müşayiət olunur.

Antigen antikorla birləşdirildikdə kimyəvi bağlar yaranmadığı üçün bu əlaqənin gücü iki molekulun - immunoqlobulinin aktiv mərkəzi və antigen determinantının qarşılıqlı təsir edən bölmələrinin məkan dəqiqliyi (spesifikliyi) ilə müəyyən edilir. Bağın gücünün ölçüsü antikorun yaxınlığı (bir antigen bağlayan mərkəzin antigenin fərdi epitopu ilə əlaqəsinin böyüklüyü) və avidliyi (antikorun antigenlə qarşılıqlı təsirinin ümumi gücü) ilə müəyyən edilir. polivalent antikorun polivalent antigenlə qarşılıqlı əlaqəsi halı).

Bütün antigen-antikor reaksiyaları geri çevrilir; antigen-antikor kompleksi antikorları buraxmaq üçün ayrıla bilər. Bu vəziyyətdə əks antigen-antikor reaksiyası birbaşa reaksiyadan daha yavaş gedir.

Artıq formalaşmış antigen-antikor kompleksinin qismən və ya tamamilə ayrılması üçün iki əsas yol var. Birincisi, antigenin artıqlığı ilə antikorların yerdəyişməsi, ikincisi isə xarici amillərin immun kompleksinə təsiri, antigenlə antikor arasındakı bağların kəsilməsinə (afinitenin azalmasına) səbəb olur. Antigen-antikor kompleksinin qismən dissosiasiyası ümumiyyətlə temperaturun artırılması ilə əldə edilə bilər.

Seroloji üsullardan istifadə edərkən, müxtəlif antikorların yaratdığı immun kompleksləri ayırmağın ən universal yolu onları seyreltilmiş turşular və qələvilər, həmçinin amidlərin konsentrat məhlulları (karbamid, guanidin hidroxlorid) ilə müalicə etməkdir.

Antikorların heterojenliyi

Bədənin immun reaksiyası zamanı əmələ gələn antikorlar heterojendir və bir-birindən fərqlənir, yəni. Onlar heterojen. Antikorlar fiziki-kimyəvi, bioloji xassələri və hər şeydən əvvəl spesifikliyi ilə heterojendirlər. Anticisimlərin heterojenliyinin (spesifikliklərinin müxtəlifliyinin) əsas əsası onların aktiv mərkəzlərinin müxtəlifliyidir. Sonuncu, antikor molekulunun V bölgələrində amin turşusu tərkibinin dəyişkənliyi ilə əlaqələndirilir.

Antikorlar da müxtəlif siniflərə və alt siniflərə mənsub olduqları üçün heterojendirlər.

Anticisimlərin heterojenliyi həm də onunla əlaqədardır ki, immunoqlobulinlərin tərkibində 3 növ antigen təyinedici var: izotipik, immunoqlobulinin müəyyən sinfə aid olmasını səciyyələndirən; immunoqlobulinin allelik variantlarına uyğun olan allotipik; immunoglobulinin fərdi xüsusiyyətlərini əks etdirən idiotipik. İdiotip-anti-idyotip sistemi Jerne şəbəkəsi nəzəriyyəsinin əsasını təşkil edir.

Anticisimlərin izotipləri, allotipləri, idiotipləri

İmmunoqlobulinlər üç növ antigen determinantdan ibarətdir: izotipik (müəyyən bir növün hər bir nümayəndəsi üçün eyni), allotipik (müəyyən bir növün nümayəndələri arasında fərqli olan determinantlar) və idiotipik (müəyyən bir immunoqlobulinin fərdiliyini təyin edən və fərqli olan determinantlar). eyni sinif və ya alt sinif antikorları).

Hər bir bioloji növdə immunoqlobulinlərin ağır və yüngül zəncirləri müəyyən antigenik xüsusiyyətlərə malikdir, buna görə ağır zəncirlər 5 sinfə (γ, μ, α, δ, ε), yüngül zəncirlər isə 2 növə (κ və κ) bölünür. λ). Bu antigenik determinantlara izotipik deyilir (izotiplər hər bir zəncir üçün onlar verilmiş bioloji növün hər bir nümayəndəsində eynidirlər);

Eyni zamanda, adlanan immunoqlobulin zəncirlərində - istehsal edən orqanizmin genetik xüsusiyyətləri ilə təyin olunan allotiplərdə növdaxili fərqlər var: onların xüsusiyyətləri genetik olaraq müəyyən edilir. Məsələn, ağır zəncirlər üçün 20-dən çox allotip təsvir edilmişdir.

Müəyyən bir antigenə qarşı anticisimlər eyni sinifə, alt sinifə və ya hətta allotipə aid olduqda belə, onlar bir-birindən spesifik fərqlərlə xarakterizə olunur. Bu fərqlərə idiotiplər deyilir. Onlar induksiya edən antigenin spesifikliyindən asılı olaraq verilmiş immunoqlobulinin “fərdiliyini” xarakterizə edirlər. Bu, H- və L-zəncirlərinin V-domenlərinin struktur xüsusiyyətlərindən və onların amin turşusu ardıcıllığının çoxlu müxtəlif variantlarından asılıdır. Bütün bu antigenik fərqlər xüsusi seralardan istifadə etməklə müəyyən edilir.

Anticisimlərin iştirak edə biləcəyi reaksiyalara görə təsnifatı

Əvvəlcə antikorlar funksional xassələrinə görə şərti olaraq neytrallaşdırıcı, parçalayıcı və laxtalanmaya bölünürdü. Neytrallaşdırıcı maddələrə antitoksinlər, antienzimlər və virusları zərərsizləşdirən lizinlər daxildir. Pıhtılaşma agentlərinə aqqlütininlər və presipitinlər daxildir; lizinq üçün - hemolitik və tamamlayıcı antikorlar. Anticisimlərin funksional qabiliyyətini nəzərə alaraq, seroloji reaksiyalara adlar verildi: aglütinasiya, hemoliz, liziz, çökmə və s.

Antikor tədqiqatları. Faj ekranı.

Son vaxtlara qədər antikorları öyrənmək çətin idi texniki səbəblər. Bədəndəki immunoqlobulinlər zülalların mürəkkəb qarışığıdır. Qan zərdabının immunoqlobulin hissəsi çox sayda müxtəlif antikorların qarışığıdır. Üstəlik, onların hər bir növünün nisbi məzmunu, bir qayda olaraq, çox kiçikdir. Son vaxtlara qədər immunoqlobulin fraksiyasından təmiz anticisimlər əldə etmək çətin idi. Fərdi immunoqlobulinlərin təcrid edilməsinin çətinliyi uzun müddət həm onların biokimyəvi tədqiqinə, həm də ilkin strukturunun qurulmasına maneə olmuşdur.

IN son illərİmmunologiyanın yeni bir sahəsi ortaya çıxdı - arzu olunan xüsusiyyətlərə malik qeyri-təbii immunoqlobulinlərin istehsalı ilə məşğul olan antikor mühəndisliyi. Bunun üçün adətən iki əsas istiqamət istifadə olunur: tam uzunluqlu antikorların biosintezi və antigenlə effektiv və spesifik bağlanma üçün zəruri olan antikor molekulunun minimal fraqmentlərinin istehsalı.

In vitro antikorların istehsalı üçün müasir texnologiyalar immunitet sisteminin seçim strategiyalarını kopyalayır. Bu texnologiyalardan biri də müxtəlif spesifikliklərə malik insan anticisimlərinin fraqmentlərini əldə etməyə imkan verən faq ekranıdır. Bu fraqmentlərdən olan genlər tam uzunluqlu antikorların qurulması üçün istifadə edilə bilər.

Bundan əlavə, çox vaxt antikorlar əsasında yaradılan terapevtik dərmanlar, məsələn, sitokinlərin inaktivləşdirilməsində, reseptorların bloklanmasında və ya virusların neytrallaşdırılmasında Fc domeni vasitəsilə onların effektor funksiyalarının iştirakını tələb etmir. Buna görə də, rekombinant antikorların dizaynında meyllərdən biri onların ölçüsünü həm bağlama aktivliyini, həm də spesifikliyi saxlayan minimal fraqmentə qədər azaltmaqdır.

Bəzi hallarda bu cür fraqmentlər toxumalara daha yaxşı nüfuz etmək və tam uzunluqlu antikor molekullarından daha tez bədəndən xaric olmaq qabiliyyətinə görə daha üstün ola bilər. Eyni zamanda, istənilən fraqment E. coli və ya mayada istehsal oluna bilər ki, bu da məməlilərin hüceyrə mədəniyyətlərindən istifadə edərək əldə edilən antikorlarla müqayisədə onun dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bundan əlavə, bu inkişaf üsulu donor qanından təcrid olunmuş antikorların istifadəsi ilə bağlı bioloji təhlükədən qaçmağa imkan verir.

Miyelom immunoqlobulinləri

Bence Jones proteini. Kappa yüngül zəncirlərinin dimeri olan belə bir immunoqlobulinin molekulunun nümunəsi

İmmunoqlobulinlər termini yalnız antikorların normal siniflərinə deyil, həm də aiddir böyük rəqəm anormal zülallar, adətən miyeloma zülalları adlanır. Bu zülallar antikor əmələ gətirən sistemin degenerasiya olunmuş spesifik hüceyrələrinin çoxlu miqdarda müəyyən zülallar, məsələn, Bens-Cons zülalları, miyelom qlobulinləri, müxtəlif siniflərin immunoqlobulinlərinin fraqmentləri istehsal etdiyi bədxassəli bir xəstəlik olan çoxsaylı miyelomda böyük miqdarda sintez olunur.

Bence Jones zülalları tək κ və ya λ zəncirləri və ya tək disulfid bağı ilə bağlanmış iki eyni zəncirin dimerləridir; onlar sidiklə xaric olurlar.

Miyelom qlobulinləri çoxlu miyelomlu xəstələrin plazmasında yüksək konsentrasiyalarda olur; onların H və L zəncirləri unikal ardıcıllığa malikdir. Bir vaxtlar miyelom qlobulinlərinin əmələ gəldiyi şiş üçün xarakterik olan patoloji immunoqlobulinlər olduğu güman edilirdi, lakin indi onların hər birinin əmələ gələn minlərlə normal anticisimdən təsadüfi olaraq “seçilmiş” fərdi immunoqlobulinlərdən biri olduğuna inanılır. insan bədənində.

Miyelom qlobulinləri, Bence Cons zülalları və eyni miyeloma immunoqlobulinin yüngül və ağır zəncirləri daxil olmaqla bir neçə fərdi immunoqlobulinin tam amin turşusu ardıcıllığı müəyyən edilmişdir. Antikorlardan fərqli olaraq sağlam insan adları çəkilən hər qrupun bütün zülal molekulları eyni amin turşusu ardıcıllığına malikdir və fərddə mümkün olan minlərlə antikordan biridir.

Hibridomalar və monoklonal antikorlar

İnsan ehtiyacları üçün antikorların alınması heyvanların immunizasiyasından başlayır. Antigenin bir neçə inyeksiyasından sonra (immun cavab stimulyatorlarının iştirakı ilə) heyvanların qan zərdabında spesifik anticisimlər toplanır. Belə zərdablara immun sera deyilir. Onlardan xüsusi üsullarla antikorlar ayrılır.

Bununla belə, heyvanın immun sistemi çox sayda antigenə qarşı xüsusi antikorlar istehsal edir. Bu qabiliyyət, hər biri dar spesifikliklə eyni tipli antikorlar istehsal edən müxtəlif lenfosit klonlarının mövcudluğuna əsaslanır. Məsələn, siçanlarda klonların ümumi sayı 10^7-10^10 dərəcəyə çatır.

Buna görə də, immun zərdablarda müxtəlif spesifikliklərə malik, yəni bir çox antigen təyinedicilərə yaxınlıq göstərən çoxlu antikor molekulları var. İmmun seralardan alınan antikorlar həm immunlaşdırılmış antigenə, həm də donor heyvanın qarşılaşdığı digər antigenlərə qarşı yönəldilir.

Müasir immunokimyəvi analiz və klinik istifadə üçün istifadə olunan antikorların spesifikliyi və standartlaşdırılması çox vacibdir. Mütləq eyni antikorları əldə etmək lazımdır, bunu immun seralardan istifadə etməklə etmək olmaz.

1975-ci ildə J. Köhler və S. Milstein homojen anticisimlərin istehsalı üçün bir üsul təklif edərək bu problemi həll etdilər. Onlar "hibridoma texnologiyası" adlanan texnologiyanı - hüceyrə hibridlərini (hibridoma) istehsal etmək üçün bir texnika hazırladılar. Bu üsuldan istifadə edərək, qeyri-müəyyən müddətə çoxalda bilən və dar spesifikliyə malik antikorları sintez edə bilən hibrid hüceyrələr əldə edilir - monoklonal antikorlar.

Monoklonal antikorları əldə etmək üçün plazmasitik şiş hüceyrələri (plazmositoma və ya çoxsaylı miyelom) immunlaşdırılmış heyvanın, əksər hallarda siçanın dalaq hüceyrələri ilə birləşdirilir. Köhler və Milstein texnologiyası bir neçə mərhələdən ibarətdir.

Siçanlara spesifik antigen yeridilir ki, bu da həmin antigenə qarşı antikorların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Siçan dalaqları çıxarılır və hüceyrə süspansiyonu əldə etmək üçün homojenləşdirilir. Bu süspansiyonda idarə olunan antigenə qarşı antikor istehsal edən B hüceyrələri var.

Daha sonra dalaq hüceyrələri miyelom hüceyrələri ilə qarışdırılır. Bunlar mədəniyyətdə davamlı olaraq böyüməyə qadir olan şiş hüceyrələridir, onların da nukleotid sintezi üçün ehtiyat yolu yoxdur; Bəzi antikor istehsal edən dalaq hüceyrələri və miyelom hüceyrələri hibrid hüceyrələr yaratmaq üçün birləşirlər. Bu hibrid hüceyrələr artıq mədəniyyətdə davamlı olaraq inkişaf edə və antikor istehsal edə bilirlər.

Hüceyrələrin qarışığı yalnız hibrid hüceyrələrin böyüməsinə imkan verən selektiv mühitə yerləşdirilir. Qarışıq olmayan miyelom hüceyrələri və B-limfositlər ölür.

Hibrid hüceyrələr çoxalaraq hibridom klonunu əmələ gətirir. Hibridomalar istənilən antikorların istehsalı üçün sınaqdan keçirilir. Seçilmiş hibridomalar daha sonra kənar anticisimlərdən azad olan və təmiz kimyəvi reagentlər kimi müalicə oluna biləcək qədər homojen olan böyük miqdarda monoklonal antikor istehsal etmək üçün becərilir.

Qeyd etmək lazımdır ki, bir hibridoma kulturasının yaratdığı anticisimlər yalnız bir antigen determinantına (epitop) bağlanır. Bu baxımdan bir neçə epitoplu antigenin antigen determinantları olduğu qədər monoklonal anticisimlər əldə etmək mümkündür. Yalnız bir arzu olunan spesifikliyə antikor istehsal edən klonları seçmək də mümkündür.

Hibridomaların istehsalı texnologiyasının inkişafı immunologiya, molekulyar biologiya və tibbdə inqilabi əhəmiyyət kəsb edirdi. Bu, tamamilə yeni elmi istiqamətlərin yaradılmasına imkan verdi. Hibridomalar öyrənmə və müalicə üçün yeni yollar açdı bədxassəli şişlər və bir çox başqa xəstəliklər.

Hazırda hibridomalar əsas tədqiqatlarda və biotexnologiyada test sistemlərinin yaradılması üçün istifadə edilən monoklonal anticisimlərin əsas mənbəyinə çevrilmişdir. Monoklonal anticisimlər kənd təsərrüfatı heyvanlarının və insanların yoluxucu xəstəliklərinin diaqnostikasında geniş istifadə olunur.

Monoklonal anticisimlər sayəsində ferment immunoanalizi, immunofluoressensiya reaksiyaları, axın sitometriya üsulları, immunoxromatoqrafiya və radioimmunoanalizlər rutinə çevrilmişdir.

Antikorların sintezini yaxşılaşdırmaq üçün bir çox texnologiyalar hazırlanmışdır. Bunlar DNT rekombinasiya texnologiyaları, hüceyrə klonlama üsulları və digər transgen texnologiyalarıdır. 90-cı illərdə gen mühəndisliyi üsullarından istifadə edərək süni şəkildə sintez edilmiş antikorlarda siçan amin turşusu ardıcıllığının faizini minimuma endirmək mümkün olmuşdur. Bunun sayəsində siçanlara əlavə olaraq, kimerik, insanlaşmış və tam insan antikorları əldə edildi.

ekzogen, endogen;

Tam və aşağı (haptenlər, yarı haptenlər);

Timusdan asılı və timusdan müstəqil;

Superantigenlər;

heterojen;

autoantigenlər;

şişlər;

Bakterial (qrup-spesifik, növ-spesifik, tip-spesifik, O-, K-, H-antigenləri və s.);

Viral;

göbələk;

Qoruyucu;

izoantigenlər;

Əsas histouyğunluq kompleksi antigenləri.

Ekzogen antigenlər – ətraf mühitdən orqanizmə daxil olur, Ag təqdim edən hüceyrələrdə (makrofaqlar, timusun dendritik hüceyrələri, limfa düyünlərinin və dalağın follikulyar proses hüceyrələri, həzm sisteminin limfa follikullarının M-hüceyrələri, Langerhans hüceyrələri) endositoz və parçalanmaya məruz qalır. dəridən). Sonra MHC sinif II molekulu ilə kompleksdə olan Ag determinantı (epitop) Ag təqdim edən hüceyrənin plazma membranına daxil edilir və CD 4 + T limfositlərinə (T köməkçi hüceyrələr) təqdim olunur;

Endogen antigenlər - orqanizmin öz hüceyrələrinin məhsulları. Çox vaxt bunlar şiş hüceyrələrinin anormal zülalları və virusla yoluxmuş ana hüceyrələr tərəfindən sintez edilən viral zülallardır. Onların antigen təyinediciləri (epitoplar) MHC sinif I molekulu ilə kompleks şəkildə CD 8 + T-limfositlərə (T-öldürücü hüceyrələr) təqdim olunur.

Tam Ag – antikorların əmələ gəlməsinə təkan vermək və onlarla qarşılıqlı əlaqə yaratmaq qabiliyyətinə malik olmaq;

Qüsurlu Ag (baxır) – anticisimlərin əmələ gəlməsini induksiya etmək qabiliyyətinə malik olmayan, lakin hazır spesifik anticisimlərlə qarşılıqlı əlaqədə olan aşağı molekullu maddələr. Haptenlər yüksək molekullu maddələrlə, məsələn, zülallarla (şlepperlər) bağlandıqda tam hüquqlu antigenlərin xüsusiyyətlərini əldə edirlər. Haptenlərə bədəndəki zülallarla (albumin) və həmçinin hüceyrələrin səthindəki zülallarla (qırmızı qan hüceyrələri, ağ qan hüceyrələri) bağlandıqda immun cavabı işə sala bilən antibiotiklər kimi dərmanlar daxildir. Nəticədə haptenlə qarşılıqlı əlaqədə ola bilən antikorlar əmələ gəlir. Bir hapten bədənə yenidən daxil edildikdə, ikincil immun reaksiya meydana gəlir, çox vaxt allergik reaksiya şəklində, məsələn, anafilaksiya;

Yarımçıq olur – qeyri-üzvi maddələr – yod, brom, xrom, nikel, azot qrupu, azot və s. – zülallara, məsələn, dəriyə bağlanaraq, dərinin xromlanmış, nikellə örtülmüş əşyalarla təkrar təması, dəriyə yodun vurulması və s. nəticəsində inkişaf edən allergik kontakt dermatitə (HCT) səbəb ola bilər.

Timusdan asılı antigenlər - bunlar immun reaksiya yaratmaq üçün T-limfositlərin iştirakını tələb edən antigenlərdir;

Timusdan müstəqil - T hüceyrələrinin köməyi olmadan antikorların sintezini stimullaşdıra bilən antigenlər, məsələn, bakterial hüceyrə divarlarının LPS, yüksək molekulyar ağırlıqlı sintetik polimerlər.

Superantigenlər (bakterial enterotoksinlər (stafilokokk, vəba), bəzi viruslar (rotaviruslar) və s. - xüsusi qrup digər antigenlərə nisbətən xeyli aşağı dozada çoxlu sayda T-limfositlərin poliklonal aktivləşməsinə və yayılmasına səbəb olan antigenlər (20%-dən çox, adi antigenlər isə T-limfositlərin 0,01%-ni stimullaşdırır). Bu, iltihaba və toxuma zədələnməsinə səbəb olan çoxlu IL-2 və digər sitokinlər istehsal edir.

Heterojen Ag – bunlar müxtəlif növ mikroblarda, heyvanlarda və insanlarda ümumi antigenlər olan çarpaz reaksiya verən Aglardır. Bu fenomen antigenik mimikriya adlanır. Misal üçün, A qrupu hemolitik streptokoklar insan böyrəklərinin endokard və glomeruli antigenləri ilə ümumi olan çarpaz reaksiya verən antigenləri (xüsusən M-proteini) ehtiva edir. Belə bakterial antigenlər insan hüceyrələri ilə çarpaz reaksiyaya girən antikorların əmələ gəlməsinə səbəb olur, revmatizm və streptokok sonrası qlomerulonefritin inkişafına səbəb olur. Sifilisin törədicisi İnsanların və heyvanların ürəyinin fosfolipidlərinə bənzər fosfolipid antigenləri var, buna görə də sifilis serodiaqnozunda (Vasserman reaksiyası) Treponema pallidum-a qarşı anticisimləri aşkar etmək üçün mal-qara ürəyinin kardiolipin antigeni istifadə olunur. Forsman antigeni – qoyunların, pişiklərin, itlərin eritrositlərində, qvineya donuzlarının böyrəklərində, salmonellalarda aşkar edilir.

Avtoantigenlər - bunlar otoantikorların istehsalına səbəb olan endogen antigenlərdir. Var:

- təbii əsas avtotolerantlığın pozulması ilə əlaqəli olan (göz lensinin normal toxuması, sinir toxuması və s.),

Qazanılmış ikincil - mikroblar, viruslar, yanıqlar, radiasiya, soyuqdəymə nəticəsində toxuma zədələnməsi məhsulları, yanıqlar, donma və radioaktiv radiasiyaya məruz qalma nəticəsində toxuma dəyişiklikləri nəticəsində öz toxumalarından yaranır.

Şiş (onkoantigenlər, T-antigenləri ( şiş - şiş ) - normal hüceyrələrin bədxassəli şiş hüceyrələrinə çevrilməsi nəticəsində normal hüceyrələrdə olmayan spesifik anormal antigenləri ifadə etməyə (açıqlamağa) başlayırlar. Şiş antigenlərinin immunoloji üsullarla aşkarlanması xərçəngin erkən diaqnozunu qoymağa imkan verəcək.

Bakterial antigenlər:

qrupa xas - eyni cins və ya ailənin müxtəlif növlərində ümumi antigenlər,

növ spesifik - bir növün nümayəndələri üçün xarakterik olan antigenlər,

növünə görə - bir növ daxilində seroloji variantları (serovarlar, serotiplər) müəyyən etmək;

H-antigenləri (flagellat) - bakteriya flagellasının bir hissəsi olan protein flagellin termolabildir;

O-antigenləri (somatik) - Gr-bakteriyaların LPS-idir, termostabildir. Somatik antigenin epitopları heksozlar (qalaktorza, ramnoz və s.) və amin şəkərləri (N-asetilqlükozamin, N-asetilqalaktozamin) ilə təmsil olunur. Gr+ bakteriyalarında somatik antigen qliseril teixoik və ribitol teixoik turşuları ilə təmsil olunur.

K-antigenləri (kapsula antigenləri) - kapsulda yerləşir və hüceyrə divarının lipopolisaxaridinin səth təbəqəsi ilə əlaqələndirilir. Onların tərkibində qalakturon, qlükuron və iduron turşuları olan turşu polisaxaridləri var. Kapsul antigenləri meningokokklara, pnevmokoklara və Klebsiellalara qarşı peyvənd hazırlamaq üçün istifadə olunur. Bununla belə, polisaxarid antigenlərinin böyük dozalarının qəbulu tolerantlığa səbəb ola bilər. E. coli-də K-antigeni A (istiliyə davamlı), B, L (istiliyə davamlı) fraksiyalarına bölünür. K-antigeninin bir növü mikrobun virulentliyini və patogenin bakterial daşıyıcılarda davamlılığını təyin edən səth Vi-antigenidir (Salmonellada).

Bakteriyaların antigenləri həm də onların toksinləri, ribosomları və fermentləridir.

Viral – a) superkapsid (zülal və qlikoprotein, məsələn, qrip virusunun hemaqlütinin və neyraminidaza), b) kapsid (zülal), c) nüvə (nukleoprotein).

Göbələk – mayabənzər göbələklər Candida albicans hüceyrə divarı polisaxaridini – mannan, sitoplazmik və nüvə zülallarını ehtiva edir. Onların arasında 80 antigen müəyyən edilib. Bu antigenlər dərhal (antikorlar Ig m, Ig G, Ig A, Ig E sinifləri) və gecikmiş (T-hüceyrə) reaksiyalara və klinik təzahürlər olmadan sensibilizasiyaya səbəb olur. Mantar antigenləri immunostimulyasiya edən və immunosupressiv təsirlərə malikdir.

Qoruyucu – bunlar təkrar infeksiya zamanı müvafiq patogenə toxunulmazlığı təmin edən ən güclü immun reaksiyaya səbəb olan mikroorqanizmlərin antigen determinantlarıdır (epitopları). Onlar ilk dəfə qarayara zamanı təsirlənmiş toxumanın ekssudatında aşkar edilmişdir. Sintetik vaksinlərin yaradılması üçün virusların ən immunogen, qoruyucu peptidlərindən istifadə edilir.

İzoantigenlər – eyni növün fərdlərinin bir-birindən fərqləndiyi antigenlər (məsələn, eritrosit antigenləri - ABO qan qrupu sistemi, Rh faktoru, leykosit antigenləri - əsas histouyğunluq kompleksi).

Əsas histouyğunluq kompleksi antigenləri – hüceyrə membranlarının qlikoproteinləri, immun reaksiyada, transplantın rədd edilməsində mühüm rol oynayır və müəyyən xəstəliklərə meylliliyi müəyyən edir. Əsas histouyğunluq kompleksinin molekullarının spektri hər bir orqanizm üçün unikaldır və onun bioloji fərdiliyini müəyyən edir ki, bu da "özünü" (histouyğun) "yad"dan (uyğun olmayan) ayırmağa imkan verir. Əsas histouyğunluq kompleksi MHC (Əsas Histouyğunluq Kompleksi) kimi təyin edilmişdir. MHC antigenləri müxtəlif heyvan növlərində fərqli təyin olunur: siçanlarda - H2 sistemi, itlərdə - DLA, dovşanlarda - RLA, donuzlarda - SLA. İnsanlarda əsas histouyğunluq kompleksinin antigenləri HLA (Human leucocyte antigenes) olaraq təyin olunur, çünki klinik və eksperimental məqsədlər üçün leykosit antigenləri əsas histouyğunluq kompleksinin antigenləri kimi müəyyən edilir. İnsan leykosit antigenləri 6-cı xromosomda lokallaşdırılmış genlər tərəfindən kodlanır. Kimyəvi quruluşuna və funksional məqsədinə görə HLA iki sinfə bölünür.

MHC sinif l antigenləri bütün nüvəli hüceyrələrin səthində təqdim olunur. Qatil T hüceyrələri ilə hədəf hüceyrələr arasındakı qarşılıqlı əlaqəni tənzimləyirlər. l sinif antigenlərinin əsas bioloji rolu onların “özünün” markerləri olmasıdır. I sinif antigenləri daşıyan hüceyrələr öz T-killerləri tərəfindən hücuma məruz qalmırlar, çünki embriogenez zamanı öz hüceyrələrində I sinif antigenlərini tanıyan avtoreaktiv T-killerlər məhv edilir. I sinif antigenləri killer T hüceyrə membranındakı CD 8 molekulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur.

MHC sinif ll antigenləri əsasən immunokompetent hüceyrələrin (makrofaqlar, monositlər, B- və aktivləşdirilmiş T-limfositlər) membranında yerləşir. ll sinif antigenləri T-köməkçi membranın CD 4 molekulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, bu da T-killer hüceyrələrinin və plazma hüceyrələrinin çoxalmasını və olgunlaşmasını stimullaşdıran limfokinlərin buraxılmasına səbəb olur.

HLA antigenlərinin təyini aşağıdakı hallarda lazımdır:

Resipiyent üçün donor seçmək məqsədi ilə toxumalar çap edilərkən;

Müəyyən MHC antigenlərinin olması ilə müəyyən bir xəstəliyə meyl arasında əlaqə yaratmaq. HLA-B27-nin mövcudluğu ilə ankilozan spondilit (ankilozan spondilit) arasında ən bariz korrelyasiya tapıldı: xəstələrin 95%-də bu antigen var.

İmmunitet vəziyyətini qiymətləndirərkən (a-nın aşkarlanması) HLA-DR antigenlərini daşıyan aktivləşdirilmiş T-limfositlər və b) antigenin tanınmasında iştirak edən mononüvəli hüceyrələr.

İnsan bədəninin bütün toxumaları və hüceyrələri antigenik xüsusiyyətlərə malikdir. Bəzi antigenlər bütün məməlilər üçün spesifikdir, digərləri insanlar üçün növlərə xasdır, digərləri isə müəyyən qruplar üçündir (məsələn, qan qrupu antigenləri); Yalnız verilmiş orqanizm üçün xarakterik olan antigenlərə alloantigenlər (yunanca allos – başqa) deyilir. Bunlara histouyğunluq antigenləri daxildir - hər bir fərdin xarakterik olan əsas histouyğunluq kompleksi MHC (Major Histocompatibiliti Complex) genlərinin məhsulları. Fərqli fərdlərdən heç bir fərqi olmayan antigenlərə singenik deyilir. Orqan və toxumalarda digər antigenlərlə yanaşı, onlara xas orqan və toxuma antigenləri də olur. Eyni adlı insan və heyvan toxumaları antigenik oxşarlığa malikdir. Toxuma və ya hüceyrə inkişafının ayrı-ayrı mərhələlərində görünən və yox olan mərhələyə xas antigenlər var. Hər bir hüceyrədə xarici membrana, sitoplazmaya, nüvəyə və digər komponentlərə xas olan antigenlər var.

Hər bir orqanizmin antigenləri normal olaraq onlarda immunoloji reaksiyalara səbəb olmur, çünki orqanizm onlara qarşı dözümlüdür. Lakin müəyyən şəraitdə onlar yadlıq əlamətləri əldə edərək otoantigenə çevrilirlər və onlara qarşı yaranan reaksiyaya otoimmün deyilir.

Şiş antigenləri və antitümör toxunulmazlığı. Bədxassəli şiş hüceyrələri bədəndəki normal hüceyrələrin variantlarıdır. Buna görə də, onlar o toxumaların antigenləri ilə xarakterizə olunur

onların yarandığı, həmçinin bütün hüceyrə antigenlərinin kiçik bir hissəsini təşkil edən şişə xas antigenlər. Kanserogenez zamanı hüceyrələrin dedifferensiyası baş verir, buna görə də bəzi antigenlərin itirilməsi və yetişməmiş hüceyrələrə xas olan antigenlərin, o cümlədən embrionların (fetoproteinlərin) görünüşü baş verə bilər. Şiş spesifik antigenləri yalnız müəyyən bir şiş növünə və çox vaxt müəyyən bir insanda bir şişə xasdır. Viruslar tərəfindən törədilən şişlərdə, müəyyən bir virusun yaratdığı bütün şişlərdə eyni olan viral antigenlər ola bilər. Antikorların təsiri altında böyüyən bir şiş antigenik tərkibini dəyişə bilər.

Şiş xəstəliyinin laboratoriya diaqnostikası qan zərdabında şiş üçün xarakterik olan antigenlərin müəyyən edilməsini əhatə edir. Bu məqsədlə hazırda tibb sənayesi ferment immunoassay, radioimmunoassay və immunoluminescence analizindən istifadə etməklə antigenləri aşkar etmək üçün bütün lazımi inqrediyentləri ehtiva edən diaqnostik dəstlər hazırlayır.

Bədənin şiş böyüməsinə qarşı müqaviməti qanda və bədənin bütün toxumalarında daim dövr edən bütün limfositlərin 15%-ni təşkil edən təbii öldürücü hüceyrələrin fəaliyyəti ilə təmin edilir. Təbii öldürücü hüceyrələr (NK) yadlıq əlamətləri olan istənilən hüceyrələri, o cümlədən şiş hüceyrələrini bədənin normal hüceyrələrindən ayırmaq və yad hüceyrələri məhv etmək qabiliyyətinə malikdir. Stressli vəziyyətlərdə, xəstəliklərdə, immunosupressiv təsirlərdə və bəzi digər hallarda NK-nin sayı və fəaliyyəti azalır və bu, şiş böyüməsinin başlamasının səbəblərindən biridir. Şişin inkişafı zamanı onun antigenləri immunoloji reaksiyaya səbəb olur, lakin adətən şişin böyüməsini dayandırmaq üçün kifayət etmir. Bu fenomenin səbəbləri çoxdur və yaxşı başa düşülmür. Bunlara daxildir:

orqanizmin dözümlü olduğu normal antigenlərə yaxın olması səbəbindən şiş antigenlərinin aşağı immunogenliyi;

müsbət cavab əvəzinə tolerantlığın inkişafı;

humoral tipli immun cavabın inkişafı, halbuki yalnız hüceyrə mexanizmləri şişi boğur;

bədxassəli bir şişin yaratdığı immunosupressiv amillər.

Şişlərin kemoterapi və radioterapiyası, stresli vəziyyətlər cərrahi müdaxilələr zamanı bədənin immun müdafiəsini azaldan əlavə amillər ola bilər. Antitümör müqavimətinin səviyyəsini artırmaq üçün tədbirlərə immunostimulyasiya edən maddələrin, sitokin preparatlarının istifadəsi, xəstənin qan dövranına qayıtması ilə in vitro şəraitində xəstənin immunositlərinin stimullaşdırılması daxildir.

İzoantigenlər. Bunlar eyni növün fərdlərinin və ya qruplarının bir-birindən fərqləndiyi antigenlərdir.

Eritrositlərdə, leykositlərdə, trombositlərdə, eləcə də insan qan plazmasında bir neçə onlarla növ izoantigen aşkar edilmişdir.

Genetik olaraq əlaqəli izoantigenlər aşağıdakı qruplara birləşdirilir: LBO sistemi, Rhesus və s. İnsanların ABO sisteminə görə qruplara bölünməsi qırmızı qan hüceyrələrində A və B təyin edilmiş antigenlərin olub-olmamasına əsaslanır. bununla da bütün insanlar 4 qrupa bölünür. Qrup I (0) - antigen yoxdur, II qrup (A) - eritrositlər antigen A ehtiva edir, qrup

III (B) - eritrositlərdə B antigeni, IV qrup (AB) - eritrositlərdə hər iki antigen var. Ətraf mühitdə eyni antigenlərə malik olan mikroorqanizmlər (bunlara çarpaz reaksiya verən adlanır) olduğundan, insanın bu antigenlərə qarşı antikorları olur, ancaq özündə olmayanlara. Bədən öz antigenlərinə qarşı dözümlüdür. Deməli, I qrup şəxslərin qanında A və B antigenlərinə qarşı anticisimlər, II qrup şəxslərin qanında anti-B, III qrup şəxslərin qanında anti-A, II qrup şəxslərin qanında isə anti-A var.

A və Vantigens-ə qarşı IV qrup antikorlar yoxdur. Qan və ya qırmızı qan hüceyrələri, qanında müvafiq antigenə qarşı antikorlar olan bir alıcıya köçürüldükdə, köçürülmüş uyğunsuz qırmızı qan hüceyrələrinin damarlarda aglütinasiyası baş verir ki, bu da şoka və alıcının ölümünə səbəb ola bilər. Müvafiq olaraq, I (0) qrupuna aid şəxslər universal donorlar, IV (AB) qrupuna aid şəxslər isə universal resipiyentlər adlanır. İnsan eritrositlərində A və B antigenləri ilə yanaşı digər izoantigenlər də ola bilər (M, M 2, N, N 2) və s. Bu antigenlərə izoantikorlar yoxdur və buna görə də qanköçürmə zamanı onların olması nəzərə alınmır. .

Əsas histouyğunluq kompleksinin antigenləri. Bütün insanlar və qrup antigenləri üçün ümumi olan antigenlərə əlavə olaraq, hər bir orqanizmin özünəməxsus antigenləri vardır. Bu antigenlər insan 6-cı xromosomunda yerləşən bir qrup gen tərəfindən kodlanır və əsas histouyğunluq kompleksi antigenləri adlanır və MHC antigenləri (Əsas histouyğunluq kompleksi) adlanır. İnsan MHC antigenləri ilk dəfə leykositlər üzərində kəşf edilmişdir və buna görə də başqa bir ad HLA (Human leucocyte antigens) var. MHC antigenləri qlikoproteinlərə aiddir və bədənin hüceyrələrinin membranlarında olur, onun fərdi xüsusiyyətlərini təyin edir və transplantasiya reaksiyalarına səbəb olur, bunun üçün üçüncü bir ad aldılar - transplantasiya antigenləri. Bundan əlavə, MHC antigenləri hər hansı bir antigenə qarşı immun cavabın yaranmasında məcburi rol oynayır.

MHC genləri üç sinif zülalları kodlayır, bunlardan ikisi birbaşa immun sisteminin fəaliyyəti ilə bağlıdır və aşağıda müzakirə olunur və III sinif zülallarına komplement komponentləri, TNF sitokinləri və istilik şoku zülalları daxildir.

I sinif zülalları bədənin demək olar ki, bütün hüceyrələrinin səthində olur. Onlar iki polipeptid zəncirindən ibarətdir: ağır zəncir ikinci zəncirlə qeyri-kovalent şəkildə bağlıdır. Ağır zəncir üç variantda mövcuddur ki, bu da sinif antigenlərinin üç seroloji qrup A, B və C bölünməsini müəyyən edir. Ağır zəncir bütün strukturun hüceyrə membranı ilə təmasını və onun fəaliyyətini müəyyən edir. Zəncir bütün qruplar üçün eyni olan mikroqlobulindir. Hər bir I sinif antigeni Latın hərfi və bu antigenin seriya nömrəsi ilə təyin olunur.

I sinif antigenləri antigenlərin sitotoksik CO8+ limfositlərə təqdim olunmasını təmin edir və transplantasiya zamanı bu antigenin başqa orqanizmin antigen təqdim edən hüceyrələri tərəfindən tanınması transplantasiya immunitetinin inkişafına səbəb olur.

MHC II sinif antigenləri əsasən antigen təqdim edən hüceyrələrdə - dendritik hüceyrələrdə, makrofaqlarda və B limfositlərində yerləşir. Makrofaqlarda və Blimfositlərdə onların ifadəsi hüceyrə aktivləşməsindən sonra kəskin şəkildə artır. II sinif antigenləri hər birində 3-dən 20-yə qədər antigen olan 5 qrupa bölünür. Tərkibində onlara antikor olan seralardan istifadə etməklə seroloji testlərdə aşkar edilən I sinif antigenlərindən fərqli olaraq, II sinif antigenləri ən yaxşı hüceyrə testlərində - test hüceyrələrinin standart limfositlərlə birgə becərilməsi yolu ilə hüceyrələrin aktivləşdirilməsində aşkar edilir.

Şübhəsiz ki, siz antigen və antikor anlayışları haqqında eşitmisiniz. Ancaq tibb və ya biologiya ilə məşğul deyilsinizsə, çox güman ki, antigenlərin və antikorların rolu haqqında bilmirsiniz. Əksər insanlar antikorların nə etdiyi haqqında ümumi təsəvvürə malikdirlər, lakin antigenlərlə həlledici əlaqəsini dərk etmirlər. Bu yazıda bu iki formasiya arasındakı fərqə baxacağıq və onların bədəndəki funksiyaları haqqında öyrənəcəyik.

Antigen və antikor arasındakı fərqlər nələrdir?

Antigen və antikor arasındakı fərqi daha yaxşı başa düşməyin ən asan yolu iki obyekti müqayisə etməkdir. Bədəndə fərqli strukturlara, funksiyalara və yerlərə malikdirlər. Bəziləri, bir qayda olaraq, var müsbət keyfiyyətlər, çünki onlar bədəni qoruyur, digərləri isə mənfi reaksiyaya səbəb ola bilər.

Bu nədir?

Bir antigen insan orqanizmində immun reaksiyasına səbəb ola bilən yad hissəcikdir. Onlar əsasən zülallardan ibarətdir, lakin nuklein turşuları, karbohidratlar və ya lipidlər də ola bilər. Antigenlər həm də immunogenlər kimi tanınır. Bunlara kimyəvi birləşmələr, polen, viruslar, bakteriyalar və digər bioloji mənşəli maddələr daxildir.

Antikorlara immunoqlobulinlər deyilir. Bunlar bədən tərəfindən sintez edilən zülallardır. Onların məhsulları antigenlərlə mübarizə aparmaq üçün lazımdır.

Antigen və antikorun növləri və funksiyaları hansılardır?

Bütün antigenlər xarici və daxili bölünür. kimi orqanizmin daxilində özünə antigenlər əmələ gəlir xərçəng hüceyrələri. Xarici antigenlər bədənə xarici mühitdən daxil olur. Bədəni müxtəlif növ zərərlərdən qoruyan daha çox antikor istehsal etmək üçün immunitet sistemini stimullaşdırırlar.

Yalnız 5 fərqli antikor növü var. Bunlar IgA, IgE, IgG, IgM və IgD-dir.

IgA bədən səthini xarici maddələrdən qoruyur.

IgE orqanizmdə yad maddələrə, o cümlədən heyvan mənşəli, bitki poleninə və göbələk sporlarına qarşı qoruyucu reaksiya yaradır. Bu antikorlar müəyyən zəhərlərə və dərmanlara qarşı allergik reaksiyaların bir hissəsidir. Allergiyaları olan insanlarda bu tip antikorlar çox olur.

IgG bakterial və ya viral infeksiyalarla mübarizədə əsas rol oynayır. Bunlar hamilə qadının plasentasına nüfuz edə bilən, hələ ana bətnində olarkən dölün qorunmasını təmin edən yeganə antikorlardır.

Bir infeksiya inkişaf etdikdə, IgM antikorları bədəndə immun cavab olaraq istehsal olunan ilk antikor növüdür. Onlar yad maddələri məhv edən digər immun sisteminin hüceyrələrinə gətirib çıxaracaqlar.

Elm adamları hələ də IgD antikorlarının tam olaraq nə etdiyini açıqlaya bilmirlər.

Onları harada antigen və antikor tapmaq olar?

Antigen və antikor arasındakı başqa bir fərq onların yerləşdiyi yerdir. Antigenlər hüceyrələrin səthindəki “qarmaqlar” kimidir və demək olar ki, hər hüceyrədə olur.

IgA antikorlarını vajinada, gözlərdə, qulaqlarda, həzm sistemində, tənəffüs yollarında və burunda, həmçinin qanda, göz yaşlarında və tüpürcəkdə tapa bilərsiniz. Bədəndəki antikorların təxminən 10-15% -i IgA-dır. IgA antikorlarını sintez etməyən az sayda insan var.

IgD antikorları yağ toxumasında az miqdarda tapıla bilər sinə və ya qarın.

Siz selikli qişalarda, dəridə və ağciyərlərdə IgE antikorlarını tapacaqsınız.

IgG antikorları bütün bədən mayelərində olur. Onlar bədəndə ən bol və ən kiçik antikorlardır.

IgM antikorları ən böyük antikorlardır və limfa mayesində və qanda tapıla bilər. Bədəndəki antikorların 5-10% -ni təşkil edirlər.

Antigenlər və antikorlar necə işləyir: immun cavab

Antigen və antikor arasındakı fərqi daha yaxşı başa düşmək üçün immunitet reaksiyasını anlamağa kömək edir. Bütün sağlam yetkinlərdə bədəndə kiçik miqdarda minlərlə müxtəlif antikor var. Hər bir antikor yüksək dərəcədə ixtisaslaşmışdır, bir növ yad maddəni tanıyır. Əksər antikor molekulları Y şəklindədir, hər bir qol boyunca bir bağlanma yeri var. Hər bir bağlama yerinin xüsusi bir forması var və yalnız eyni formalı antigenləri qəbul edəcək. Antikorlar antigenlərə bağlanmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Onlar bağlandıqda, antigenləri qeyri-aktiv edir, bədəndəki digər proseslərin yad maddələri qəbul etməsinə imkan verir, onları çıxarır və məhv edir.

Bədənə ilk dəfə yad bir maddə daxil olduqda, xəstəlik əlamətləri ilə qarşılaşa bilərsiniz. Bu, immunitet sistemi yad maddə ilə mübarizə aparacaq antikorlar yaratdıqda baş verir. Gələcəkdə eyni antigen yenidən bədənə hücum etdikdə, immun yaddaş stimullaşdırılır. Bu, ilk hücumda yaradılan böyük miqdarda antikorların dərhal istehsalı ilə nəticələnir. Növbəti hücumlara sürətli cavab o deməkdir ki, siz artıq xəstəliyin heç bir əlaməti ilə qarşılaşmayacaqsınız və ya hətta antigenə məruz qaldığınızı bilməyəcəksiniz. Bu səbəbdən insanların çoxu bir daha suçiçəyi kimi xəstəliklərə tutulmur.

Antigen və antikor arasındakı yuxarıda qeyd olunan fərqdən antikor testi həkimə diaqnostik prosesdə faydalı məlumat verə bilər.

Həkiminiz bir sıra səbəblərə görə qanınızı antikorlar üçün yoxlaya bilər, o cümlədən:

• allergiya və ya otoimmün xəstəliklərin diaqnozu
• cari infeksiyanın və ya keçmiş infeksiyalardan birinin müəyyən edilməsi
• təkrarlanan infeksiyaların diaqnozu, səbəbiylə relaps səbəbləri aşağı səviyyə IgG antikorları və ya digər immunoqlobulinlər
• müəyyən bir xəstəliyə qarşı hələ də immunitetiniz olduğundan əmin olmaq üçün immunizasiya reaksiyasını yoxlamaq
• müxtəlif xərçəng növləri, xüsusən də təsir edənlər üçün müalicənin effektivliyinin diaqnozu Sümük iliyişəxs
• Makroqlobulinemiya və ya çoxlu miyeloma daxil olmaqla, xüsusi xərçəng növlərinin diaqnozu.

Daha çox oxu:

Uzun müddət davam edən aşağı dərəcəli qızdırma: səbəbləri və müalicəsi

Leykopeniya: səbəbləri, simptomları, müalicəsi

Anadangəlmə və qazanılmış immunitet arasındakı fərq nədir?