Антитела: введение


Антитела (antibodies, греч. anti — против) - глобулярные белки, относящиеся к классу иммуноглобулинов, которые продуцируются иммунной системой животного организма в ответ на появление чужеродных молекул (см. Антиген) и специфически с ними взаимодействуют (антигенспецифические иммуноглобулины). Реакция антитело-антиген приводит к образованию иммунного комплекса, в котором активный центр антитела взаимодействует с определенным участком антигена - антигенной детерминантой, или эпитопом. Антитела  синтезируются исключительно B-лимфоцитами. Иммуноглобулиновые молекулы имеют специфическую аминокислотную последовательность, благодаря которой они взаимодействуют только с тем антигеном, который индуцирует их синтез. Образование антител - один из основных механизмов формирования гуморального иммунитета. Различают несколько видов антител: моноклональные, поликлональные, первичные и др. Антитела  широко используют для профилактики, лечения и диагностики заболеваний, а также в экспериментальной работе. 

Основная функция специфического иммунного ответа - это специфическое распознавание чужеродных антигенов . В распознавании участвуют молекулы двух разных типов - антигенраспознающие рецепторы T-клеток и B-клеток . Антигенраспознающие рецепторы T- и B-клеток происходят, вероятно, от общего филогенетического предшественника и принадлежат к иммуноглобулиновому суперсемейству . Структурное разнообразие, благодаря которому эти молекулы способны распознавать множество самых разных антигенов, возникает в результате многочисленных генных рекомбинаций.

Основная структурная единица B-клеточного антигенраспознающего рецептора состоит из двух одинаковых тяжелых и двух одинаковых легких полипептидных цепей, соединенных вместе дисульфидными связями, которые составляют иммуноглобулиновую молекулу, структурно связанную с плазматической мембраной B-клеток.Секретируемые в кровоток B-клетками измененные формы этого рецептора обычно называют антителами. Таким образом, одни иммуноглобулины функционируют в составе антигенраспознающих рецепторов ; другие - присутствуют в плазме крови или лимфе как свободные молекулы ( антитела ).

Встретив и распознав антиген , B-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки , которые образуют и секретируют большие количестварастворимых иммуноглобулинов называемых антителами. Антитела представляют собой гамма-глобулины типа гликопротеинов . Они образуют фракцию иммуноглобулинов и разделяются на подгруппы в зависимости от молекулярного веса.

Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным антигенраспознающим рецепторам B-клеток они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал B-клетки, проявляя, таким образом, строгую специфичность. Хотя циркулирующие антитела структурно подобны основной части B-клеточных рецепторов , они лишены их трансмембранных и цитоплазматических сегментов.

Антитела появляются в сыворотке иммунизированного человека в результате специфической реакции организма на введение в него антигенов . Контакт организма с антигеном вызывает усиленный синтез антител в клетоках иммунной системы . На поверхности антител расположены антигенсвязывающие участки, конфигурация которых соответствует трехмерной структуре антигенных детерминатных групп ( гаптенов ), как ключ к замку.

Если в составе молекулы антигена содержится несколько детерминант (гаптенов) с одинаковыми антигенными свойствами, то добавление специфических антител к раствору с такими антигенами может привести к образованию крупных молекулярных агрегатов, выпадающих в осадок (преципитирующих). Эта реакция преципитации используется в диагностических целях для определения типа антигена и специфичности антитела. Если в растворе присутствуют крупные частицы (форменные элементы крови или бактерии) с антигенными детерминантами на поверхности и антитела к ним, то может произойти реакция с образованием крупных хлопьев - агглютинация , которую используют для определения групп крови и видовой принадлежности бактерий . Агглютинация является одним из звеньев процесса инактивации антителами бактериальных белков и гормонов в крови и моче . У каждого индивидуума существует громадное разнообразие иммуноглобулиновых молекул, различающихся по структуре полипептидных цепей, и как следствие, по специфичности. Конкретный иммуноглобулин способен связываться с антигеном, вызвавшим его образование. Одновременно иммуноглобулины могут связываться с рецепторами лейкоцитов , в результате чего включается цепь последовательных реакций иммунной системы организма, обусловливающих инактивацию и (или) удаление чужеродного вещества (микроорганизм, паразит, токсин или низкомолекулярное соединение - гаптен ). В этом заключается эффекторная функция антител.

За установление структуры антитела Нобелевскую премию за 1972 г. получили Дж. Эдельман и Р. Портер, а С. Тонегава в 1987 г. за открытие принципа генерации разновидностей антител.

Смотрите также:

  • Словарь терминов по биотехнологии В.З. Тарантула: алфавитный указатель
  • Взаимодействие клеток в реакциях клеточного иммунитета
  • Иммунология: исторический обзор
  • Иммунитет: общие сведения
  • IgG (Иммуноглобулин G)
  • Гиперчувствительность III типа
  • Клеточный иммунный ответ: заключительный обзор
  • Иммунитет к бактериальным и грибковым инфекциям