Антигени, їх властивості та будова
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
ам без участі Т і називаються Т-незалежними. Вони викликають тільки синтез антитіл.
4. По відношенню до організму реципієнта антигени діляться на ауто- (власні), ало- або ізо- (свого виду) та гетеро- або ксеноантигени (іншого виду). Потужність імунної відповіді півищується від ауто-до гетероантигенів.
Виявляється, що в межах одного антигену може знаходитися багато місць, до яких можуть приєднуватись антитіла. Це, так звані, епітопи або антигенні детермінанти. Епітопи однієї молекули можуть бути ідентичні або різні, можуть звязуватися з антитілами однакової або різної специфічності. Антиген, котрий містить багато епітопів, називається полівалентним. У молекулі білка найбільш антигенними є випуклі, рухомі щодо даної молекули фрагменти, які мають відємний заряд. Ні антиген, ні місце антитіла, що звязує антиген, не є статичними структурами. Вони характеризуються певною еластичністю щодо своєї форми.
Використовують також термін тканинні антигени. Мається на увазі комплекс антигенів, притаманних певному органу чи тканині. Базується на різних фізіологічних функціях органів, що визначає їх певну біохімічну особливість. Пухлинні антигени - це специфічні розчинні чи асоційовані з клітинами речовини, що зявляються в організмі під час пухлинного росту. Часто їх називають раково-ембріональними, оскільки вони характерні також для ембріонального розвитку і зявляються в організмі жінки під час вагітності. Такими антигенами є, наприклад, альфа-фетопротеїн і трофобласт-специфічний глобулін, їх визначення має значення для діагностики як вагітності, так і пухлинного росту.
3. Поняття антигенної детермінанти або епітопа
Ще у 30-х роках було показано, що молекула білка може звязати декілька молекул антитіл одночасно. У 50-х роках стало ясно, що антитіла взаємодіють із діскретними ділянками на поверхні білкової молекули. їх назвали антигенними детермінантами. Було сформульовано проблему: що складає антигенну детермінанту? Які властивості дозволяють тій чи іншій ділянці білка бути розпізнаній як чужерідній і викликати імунну відповідь?
Спочатку, як модель, було використано короткі синтетичні пептиди. Виявилося, що лінійні гомополімери амінокислот (тит (А1а-А1а)n) неімуногенні, але після конюгації з білком-носієм поводять себе як гаптени, тобто мають антигенну специфічність. Розгілковані гетерополімери амінокислот високоімуногенні і викликають синтез антитіл до поверхневих ділянок молекули. Пептиди, взяті у впорядкованій або денатурованій формі, мали різну антигенну специфічність Якщо синтетичний антиген ніс заряджені групи, то антитіла до нього мали протилежний заряд.
Було зроблено висновків, що антигенні детермінанти знаходять ся на поверхні молекули, мають певну конформацію і несуть аміно кислотні залишки, здатні утворювати нековалентні звязки із антитілом.
Головні роботи по антигенній структурі глобулярних білків було проведено в 70-80-ті роки XX сторіччя. В результаті їх було зясовано що антигенна детермінанта чи епітоп - це відокремлена область на поверхні білкової молекули. У склад її входять 6-7 амінокислотних залишків. Не було знайдено звязків із якимось певними амінокислот ними залишками: у склад антигенних детермінант входили ті амінокислоти, що звичайно розташовані на поверхні білка. Виявилося, ще кожна антигенна детермінанта описує на поверхні білка лінію завдовжки 23-25 А і має детерміновані N і С кінці.
4. Послідовні та переривчасті антигенні детермінанти, їх властивості
Розрізняють послідовні (лінійні) та переривчасті (конформаційні) антигенні детермінанти.
Послідовні - визначаються порядком амінокислот. Антитіла де таких епітопів легко взаємодіють із лінійним пептидом такої їх послідовності. У чистому вигляді зустрічаються у фібрилярних білків та пептидів. У глобулярних білків поверхневі послідовні ділянки мають певну конформацію. Антитіла, отримані до пептидів, часте впізнають нативні білки, тобто можуть певним чином пристосовуватися до конформації поверхневих фрагментів.
Переривчасті антигенні детермінанти складаються із амінокислотних залишків, розташованих далеко один від одного у поліпептидному ланцюгу, але зближених за рахунок третинної структури білка перш за все дисульфідних звязків. Такі антигенні детермінанти не можна змоделювати лінійним пептидом.
Не всі амінокислоти, що входять до складу епітопу, мають однакове значення для розпізнання: як правило, специфічність визначається 1-2 залишками (імунодамінантними), а інші відіграють роль у підтримці належної конформації епітопу.
Як приклади, розглянемо антигенну структура міоглобіну кашалота та лізоциму курячого яйця - перших детально вивчених білкових антигенів.
Міоглобін - гемовмісний білок мязів з молекулярною масою 18 КДа, складається із 153 амінокислотних залишків, не містить дисульфідних звязків. В молекулі міоглобіну було визначено пять лінійних епітопів: фрагменти 16-21, 56-62, 94-99, 113-119 і 146-151. У їх склад входили гідрофільні полярні амінокислоти.: Lys, Arg, Glu, His.
Лізоцим - фермент, що міститься у секреторних рідинах організму ссавців і у білку пташиних яєць, з молекулярною масою 14 КДа, має чотири дисульфідні звязки. У складі лізоциму було визначено три переривчасті антигенні детермінанти, що відповідали фрагментам:
22-34 і 113-116, зближених дисульфідним звязком 30-115;