Антитіла: функції різних класів імуноглобулінів, біотехнологія антитіл

Антитіла різних класів структурні особливості та функціональна спеціалізація

Антитіла різних класів

Pізні частини молекули антитіла мають різну спеціалізацію

Fab-фрагмент антититіла з’вязує антиген

Зв’язок забезпечують нековалентні взаємодії:
Водневі
Електростатичні
Гідрофобні
Ван-дер-Ваальсові

Антитіла поділяють на різні класи в залежності від типу їх важкого

Певні класи імуноглобулінів поділяють на підкласи:

Підкласи IgG:
IgG1 – важкий ланцюг γ1
IgG2

Легкі ланцюги поділяються на два типи

каппа (κ)
лямбда (λ)

Ці типи теж мають підтипи:

легкі ланцюга лямбда:
λ1
λ2
λ3
λ4

З важким ланцюгом кожного типу можуть бути асоційовані як каппа, так

В номенклатурі імуноглобулінів позначають тип важкого і легкого ланцюга, наприклад:
IgM (каппа)
IgA1(лямбда

Ефекторні функції імуноглобулінів залежать від типу важкого ланцюга

Отже, ефекторні функції різні

Fc-фрагмент імуноглобулінів формують лише важкі ланцюги, тому саме від них залежать

Функції, що залежать від Fc-фрагменту антитіл

Підсилення фагоцитозу (опсонізація)
Активація комплементу
Антитіло-залежна клітинна цитотоксичність

Комплемент

Жюль Борде (1870-1961)

Імунна
сироватка

Нормальна
сироватка

Імунна
сироватка,
прогріта
до 64 С

Імунна
сироватка,
прогріта
до 64 С
+

Шляхи активації комплементу:

- Класичний – в наслідок утворення комплексів антиген-антитіло;

- Альтернативний

Ефекти комплементу:

Опсонизація – стимуляція фагоцитозу мішеней, вкритих комплементом
Стимуляція хемотаксису макрофагів -

С1 компонент комплементу

С1q

C1r

C1s

Перший білок у класичному шляху активації комплементу

Взаємодія С1q з імунними комплексами

Фіксація C1 на IgG і IgM

МАК (електронна мікрофотографія)

Антитіла різних класів

Імуноглобуліни IgM

Властивості
третє місце за кількістю в плазмі крові (після IgG i

IgM

Особливості структури
Пентамер (19S)
Додатковий константний домен (CH4)
J ланцюг

Антитіла класу М

Трансмембранні форми антитіла – це рецептори В-клітин для розпізнавання антигенів

Наївні лімфоцити

Антигенний стимул

Антигенний стимул

активація

Антигенний стимул

Імуноглобуліни IgG

Структура
Мономер (7S)

Іммуноглобуліни IgG

Структура
Властивості
Найбільша концентрація в плазмі
Здатні до транспорту через плаценту
Фіксують (± IgG4)

Просторова структура антитіла класу IgG

Підкласи антитіл класу G

http://www.whfreeman.com/college/pdfs/kuby6epdfs/kuby6ech04.pdf

Порівняння прояву ефекторних властивостей у різних класів антитіл

Імуноглобуліни IgA

Структура
В крові - мономерні
В секреціях (sIgA)
димерні (11S)
містять J ланцюг
містять секреторний

Секреторний компонент, що входить до складу sIgA, походить від частини поліімуноглобулінового

Природний шлях екзогенного потрапляння антигенів

Через слизові антигени потрапляють шляхом перенесення М-клітинами

Природний шлях виведення антигенів, що потрапили через М-клітини – виведення у

Імуноглобуліни IgA

Структура
Функції
друге місце за вмістом в плазмі крові
перше місце за рівнем

IgD

Структура
мономер
має додаткову хвостову ділянку (Tail piece)

IgD

Структура
Функції
четверте місце за рівнем в плазмі
рецептор наївних В-клітин
не фіксує комплемент

Імуноглобуліни IgE

Структура
Мономерні
мають додатковий константний домен (CH4)

IgE

Структура
Влативості
Зв'язуються з базофілами і тучними клітинами - обумовлюють алергічні реакції
звязуються з

Функція IgE антитіл, як рецепторів до антигену для тучних клітин і

Біосинтез антитіл

Етапи глікозилювання антитіл

Сині- N-acetylglucosamine, рожеві- mannose, червоні – glucose, зелені- galactose,

Поліклональні антитіла

Therapeutic Antibodies Market Expected to Reach $120 Billion by 2020

The Florida

Сфери застосування антитіл

В діагностиці
В ІФА наборах для виявлення антигенів
Для імунотипування клітин

Сфери застосування антитіл

В терапії
Пасивна імунізація для захисту та терапії інфекційних хвороб
Нейтралізація

Джордж Кьохлер і Цезарь Мільштайн
Нобелівська премія (1984 р)
за розробку методу

Схема отримання моноклональних антитіл

Гуманізовані антитіла

Різні варіанти гуманізації

Рекомбінантні антитіла

Ймовірність проходження різних фаз клінічних випробувань для антитіл різного походження

Класична терапія: Surgery, radiation, and chemotherapy
Імунотерапія: Monoclonal Antibodies, Vaccines (Gardasil, Cerevix)