Химические основы взаимодействия антиген-антитело

В основе реакции антиген-антитело лежит взаимодействие между эпитопами антигена и активными центрами (паратопами) молекулы антитела, основанное на их пространственном соответствии (комплементарности). Между эпитопами и паратопами устанавливаются химические нековалентные связи. В основе этих связей лежат следующие типы сил межмолекулярных взаимодействий: электростатические, водородные, гидрофобные, Ван-дер-Ваальсовы силы. Все эти силы проявляются при близком контакте молекул. Интенсивность взаимодействий убывает с увеличением расстояния. При контакте молекул проявляются и силы отталкивания – в случае несоответствия конфигурации электронных облаков.

Взаимодействие антигена с антителом обратимо и подчиняется закону действия масс, на основе которого рассчитывается константа равновесия формирования и диссоциации иммунных комплексов:

К = [AbH]___

[Ab] [H]

где К – константа равновесия, [Ab] – концентрация несвязанных антител, [H] – концентрация свободного антигена, [AbH] – концентрация комплекса антител с антигеном. Константа равновесия служит мерой сродства (аффинности) антител. Поскольку аффинность отражает степень пространственного соответствия паратопа и эпитопа, она может служить количественной оценкой специфичности антител по отношению к данному эпитопу. При связывании нескольких различных эпитопов молекулы антигена с соответствующими антителами аффинность каждого взаимодействия повышается вследствие уменьшения вероятности диссоциации каждой связи при сохранении контакта взаимодействующих молекул благодаря наличию других связей.

Первый этап взаимодействия антигена с антителом никак внешне себя не проявляет. Второй этап – биологические последствия формирования иммунного комплекса – можно отследить. Это образование преципитата, т.е. молекулярной решетки, составленной из связанных между собой молекул антигена и антител. В зоне эквимолярных соотношений или даже при некотором избытке антител объем преципитата максимален. На преципитации основан ряд иммунодиагностических методов: радиальная иммунодиффузия, иммуноблотинг и др.

Другой способ регистрации реакции антиген-антитело основан на агглютинации. При взаимодействии крупных частиц, суспендированных в растворе, с антителами происходит перекрестное связывание с образованием конгломератов частиц, что прослеживается визуально. На этом феномене основаны методы розеткообразования, определения комплемента по 50% гемолизу и др.

Третий подход к выявлению второй фазы взаимодействия антиген-антитело основан на лизисе клеток, с поверхностью которых связались антитела в присутствии комплемента. На этом основаны реакции гемолиза и АЗКЦТ.

Заключение.

Таким образом, мы выяснили, что важнейшим фактором специфического иммунитета являются антитела, появляющиеся в ответ на антигенную стимуляцию. Они чрезвычайно гетерогенны по своим физико-химическим свойствам и биологическим функциям, что объясняется огромным спектром антигенов существующих в природе. Такое разнообразие антител возможно благодаря исключению из основного правила молекулярной биологии, гласящего «Один ген – один белок». Для синтеза молекулы Ig требуются два гена: ген иммунного ответа обеспечивает синтез вариабельных участков молекулы (Fab- фрагментов); синтез константного участка регулируется генами, находящимися в другой хромосоме и не связанными с генами иммунного ответа. Константная часть постоянна у всех животных, начиная с круглоротых рыб, межвидовые различия в аминокислотной последовательности невелики. Распознавание антигена ведется вариабельными и гипервариабельными участками антитела. Характерно, что аминокислотная последовательность, а следовательно и специфичность передается на протяжении всего периода первичного иммунного ответа от IgM до IgD.

Литература

а) использованная при подготовке текста лекции:

1. Иммунологические методы / Под ред. Х.Фримеля. – М.: Медицина, 1987.-472 с.

2. Иммунология / Под ред. У.Пола. – М.: Мир, 1987.-Т.1-476 с.: 1988.-Т.2-455 с.

3. Номенклатура антигенов CD (кластеров дифференцировки лейкоцитов) на ноябрь 1994 года// Гематол. и трансфузиол. – 1994. – Т.39, №6. – с. 45-48.

4. Оценка иммунного статуса организма в лечебных учреждениях Советской Армии и Военно-Морского Флота/ Под ред. Е.В.Гембицкого. – Изд-во МО СССР,1987.-62 с.

5. Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты. – СПб.: НТФФ «Полисан», 1998.

6. Ярилин А.А., Добротина Н.А. Введение в современную иммунологию. – Н.Новгород: Изд-во Нижегород. универс-та, 1997.

б) рекомендованная слушателям и курсантам для самостоятельной работы по теме лекции:

1. Ройт А. Основы иммунологии. – М.: Мир, 1991.-327 с.

2. Петров Р.В. Иммунология. М.: Медицина, 1987.

3. Клиническая иммунология и аллергология / Под ред. Л.Йегера. М.:Медицина,1990.-Т.1.-587 с.: Т.2.-560 с.-Т.3.-528 с.

Фрадкин В.А. Аллергодиагностика ин витро. – М.: Медицина, 1975.

Дата добавления: 2014-01-15