Charakterystyka przeciwciał - Notatki - Biologia, Notatki'z Biologia
hannibal00
hannibal0031 May 2013

Charakterystyka przeciwciał - Notatki - Biologia, Notatki'z Biologia

PDF (188.7 KB)
4 strony
306Liczba odwiedzin
Opis
Biologia: notatki z zakresu biologii opisujące charakterystyki przeciwciał.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 4
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.

Charakterystyka

Przeciwciała lub immunoglobuliny – białka wydzielane przez komórki plazmatyczne (czyli pobudzone limfocyty B) w przebiegu odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego, które mają zdolność do swoistego rozpoznawania antygenów. Jako część układu odpornościowego u człowieka i innych kręgowców przeciwciała odgrywają zasadniczą rolę w obronie organizmu przed bakteriami i pasożytami zewnątrzkomórkowymi oraz w znacznie mniejszym stopniu, pasożytami i bakteriami wewnątrzkomórkowymi.

Głównym zadaniem przeciwciał jest wiązanie antygenu co umożliwia zachodzenie innych procesów

 opsonizji, w wyniku której patogen zostaje zneutralizowany i może być łatwiej usuwany na drodze fagocytozy

 aktywowania dopełniacza, co skutkuje zniszczeniem niektórych typów patogenów oraz pobudzeniem odpowiedzi odpornościowej

 cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał

 neutralizowania toksyn

 neutralizowania wirusów

 oddziaływania bakteriostatycznego

 blokowania adhezyn bakteryjnych

 Produkcja przeciwciał jest główną funkcją humoralnego układu odpornościowego.

Budowa przeciwciał

 Budowa przeciwciał wszystkich klas jest podobna. Są to białkowe cząsteczki o kształcie zbliżonym do litery "Y", o masach cząsteczkowych od 150 do 970 kDa, złożone (w formie monomerycznej) z czterech glikozylowanych łańcuchów peptydowych. Dwa z tych łańcuchów, określane mianem łańcuchów ciężkich .Są one dłuższe i związane ze sobą wiązaniami dwusiarczkowymi. Pozostałe dwa łańcuchy, nazywane lekkimi – kolor zielony) są związane z łańcuchami ciężkimi również za pomocą mostków dwusiarczkowych. Obydwa łańcuchy ciężkie w danej cząsteczce są identyczne, podobnie jest z łańcuchami lekkimi. Region, w którym występują wiązania dwusiarczkowe pomiędzy H (miejsce zgięcia łańcuchów) nazywamy regionem zawiasowym, gdyż warunkuje on tzw. zmienność segmentalną, czyli możliwość rozchylania się ramion przeciwciała.

 Zastosowanie papainy umożliwia rozcięcie przeciwciała i uzyskanie z pojedynczej cząsteczki dwóch fragmentów Fab – wiążących antygen) oraz jednego fragmentu Fc – krystalizującego). Miejsce cięcia enzymu wypada nieco powyżej regionu zawiasowego. Na podstawie takiego trawienia enzymatycznego udało się potwierdzić istnienie dwóch funkcjonalnych części:

 fragmentów Fab, odpowiadających ramionom przeciwciała i wiążących się z antygenem

 fragmentu Fc, pełniącego funkcję efektorową, czyli odpowiadającego za różne zjawiska, które zapoczątkowuje związanie antygenu, np. immunofagocytozę.

 Fragment Fc jest związany z cytofilnością przeciwciał.

Badania nad budową przeciwciał pozwoliły wniknąć głębiej w budowę ich łańcuchów peptydowych. Okazało się, że każdy łańcuch posiada część stałą (ciemniejszy kolor na schemacie), która jest taka sama u wszystkich przeciwciał danej klasy, oraz część zmienną (jaśniejszy kolor na schemacie), różniącą się wśród przeciwciał o różnej swoistości. Część zmienna łańcucha ciężkiego nosi nazwę VH, zaś łańcucha lekkiego – VL . Części stałe zaś są oznaczone symbolami CH (w łańcuchu ciężkim, C i CL (w łańcuchu lekkim), przy czym każda domena części stałej łańcucha ciężkiego jest oznaczona cyfrą. Jak widać, w skład fragmentu Fc wchodzi wyłącznie część stała H, zaś w skład fragmentu Fab – fragment części stałej łańcucha ciężkiego oraz kompletne łańcuchy lekkie. Każde z ramion przeciwciała (Fab) zawiera więc część wiążącą antygen, zwaną paratopem (na rysunku otoczona czerwonym, przerywanym okręgiem), który złożony jest zarówno z fragmentów H, jak i L, funkcje efektorowe natomiast zależą jedynie od H.

Schemat budowy przeciwciał

1. Fragment Fab 2. Fragment Fc 3. Łańcuch ciężki (zawiera VH, CH1, zawias, regiony CH2 i CH3: licząc od N-końca) 4. Łańcuch lekki (zawiera regiony VL i CL: licząc od N-końca) 5. Miejsce wiązania antygenu 6. Regiony zawiasowe (*) -S-S- oznacza mostki disiarczkowe

Klasyfikacja przeciwciał

 Przeciwciała można sklasyfikować ze względu na budowę łańcuchów lekkich oraz ciężkich, przy czym różnice dotyczą wyłącznie części stałych. Klasyfikacja na podstawie budowy łańcuchów lekkich nie ma praktycznego znaczenia, niemniej jednak należy o niej wspomnieć. Łańcuchy lekkie mogą występować w dwu podstawowych formach: κ i λ. W zależności od tego, jaki rodzaj łańcucha występuje w danej cząsteczce przeciwciała, można wyróżnić typ przeciwciała. Ze względu na fakt, że łańcuch λ występuje w kolejnych dwu formach, w obrębie typu λ można wyróżnić dwa kolejne podtypy.

 Podział na klasy, zależny od łańcucha ciężkiego, pozwala odróżnić "zachowanie" określonych przeciwciał od "zachowania" innych przeciwciał, co wiąże się z faktem, iż tylko łańcuch ciężki odpowiada za funkcje efektorowe. Łańcuch ciężki występuje w pięciu formach: α, γ, δ, ε, μ, co pozwala wyodrębnić odpowiednio pięć klas: immunoglobuliny A (IgA), immunoglobuliny G (IgG) i analogicznie IgD, IgE i IgM. Poszczególne klasy i podklasy różnią się układem specyficznych dla immunoglobulin domen białkowych, tzw. splotów immunoglobulinowych oraz obecnością lub brakiem regionu zawiasowego. Ponadto przeciwciała klasy IgA mogą łączyć się w dimery, zaś IgM – w pentamery i heksamery. Ze względu na wspomniane różnice w budowie poszczególnych łańcuchów lub ich fragmentów można wyróżnić trzy rodzaje markerów przeciwciał:

izotypy – rozróżnia się je na podstawie zasadniczych różnić w planie budowy łańcuchów. Podział na izotypy polega na podziale na klasy i podklasy oraz typy i podtypy;

allotypy – są to drobne zmiany w obrębie danego izotypu, warunkowane zmiennością genetyczną. Przeważnie chodzi tutaj o występowanie takiego czy innego aminokwasu w określonej pozycji łańcucha;

idiotypy – to grupy przeciwciał o takiej samej swoistości. Różnią się one budową części zmiennej (patrz: zmienność przeciwciał), mimo posiadania tej samej części stałej (czyli mogą to być te same izotypy, choć nie muszą).

IgM

 Przeciwciała tej klasy są syntetyzowane w początkowej fazie odpowiedzi immunologicznej;

 W trakcie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej IgM są uwalniane najpierw i ich powinowactwo do antygenu jest na ogół małe

 Kształt wolnej cząsteczki IgM, która jest pentametrem, można porównać do płatka śniegu.

 Antygen mający wiele identycznych ułożonych liniowo epitopów, przybiera kształt porównywany do kraba.

Takie przemieszczenie się monomerów w obrębie pentameru IgM eksponuje fragmenty Fc i sprzyja aktywacji dopełniacza i wiązaniu receptorów FcR na komórkach żernych oraz fagocytozie

Formy IgM

 Wolna IgM niezwiązana z antygenem

 IgM związana

z antygenem

IgG

 Występują w czterech podklasach.

 Wszystkie zawierają region zawiasowy

 W IgG3 jest bardzo wydłużony (62 aminokwasy), ma 11 wiązań dwusiarczkowych łączących łańcuchy ciężkie.

 IgG1, IgG2 i IgG4 wiążą się z fragmentem Fc z białkiem A gronkowca złocistego oraz z białkiem G paciorkowca.

 Są bardzo ważnymi immunoglobulinami w walce z mikroorganizmami, które wniknęły do tkanek.

 Obecne są w surowicy w największym stężeniu w porównaniu z przeciwciałami pozostałych klas.

 IgG i IgM inicjują klasyczną drogę aktywacji dopełniacza, dzięki czemu mogą zapoczątkować proces zabijania rozpoznawanych przez siebie mikroorganizmów, a także komórek zakażonych przez wirusy.

 Preparaty ludzkich IgG izolowanych od dawców podaje się między innymi w zaburzeniach odporności, w ciężkich zakażeniach bakteryjnych i wirusowych oraz niektórych chorobach autoimmunizacyjnych.

Iga

 Organizm wytwarza ich najwięcej

 Większość jest wytwarzana miejscowo w sąsiedztwie odpowiedniego nabłonka i przechodzi do wydzielin surowiczych i śluzowych;

 Wydzielnicze IgA stanowią główny element obrony błon surowiczych i śluzowych przed inwazją mikroorganizmów

 IgA występują w formie dimerów związanych z tzw. fragmentem wydzielniczym, są w wydzielinach takich jak pot, łzy, wydzielinach przewodu pokarmowego, dróg oddechowych.

 Są to wydzielnicze IgA, czyli S-IgA – secretory IgA – stanowią 5-10% polimerycznych IgA występujących w surowicy.

igE

 Zawierają 4 domeny w częściach stałych łańcuchów ciężkich;

 Nie zawierają regionu zawiasowego

 W połączeniu z odpowiednimi receptorami FcR na komórkach tucznych wywołują po przyłączeniu antygenu degranulację (uwolnienie zawartości ziaren) tych komórek.

 Przeciwciała IgE uczestniczą w obronie przeciw pasożytom oraz w zjawiskach nadwrażliwości typu I (alergiach).

Zastosowania w medycynie

 Wykrywanie konkretnych przeciwciał jest powszechną formą diagnostyki medycznej i m.in. Serologia.

 Przykładowo, w oznaczeniach biochemicznych służących do ułatwienia postawienia diagnozy, określa się miano przeciwciał z krwi skierowanych na wirusa Epsteina-Barr lub boreliozę. Nieobecność tych przeciwciał oznacza, że osoba nie była zakażona lub zakażenie nastąpiło bardzo dawno temu i limfocyty B produkujące specyficzne przeciwciała zniknęły.

 W chorobach autoimmunologicznych często można wykryć w badaniach krwi autoprzeciwciała, które wiążą się z epitopami własnego ciała. Przeciwciała skierowane przeciwko powierzchniowym antygenom erytrocytów w autoimmunologicznej anemii hemolitycznej można wykryć za pomocą testu Coombsa. Test Coombsa jest także używany w przesiewowych badaniach związanych z transfuzją krwi oraz w badaniach prenatalnych u kobiet.

 Poziomy różnych klas immunoglobulin są czasem użyteczne w określeniu przyczyn uszkodzenia wątroby u pacjentów, których rozpoznanie jest niepewne.

 Przykładowo, podniesiony poziom IgA wskazuje na marskość alkoholową, a podniesione poziomy IgM wskazują na wirusowe zapalenie wątroby oraz pierwotną marskość żółciową, podczas gdy poziom IgG jest podniesiony wirusowym zapaleniu wątroby, autoimmunologicznym oraz w marskości.

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome