Антитела
Антитела (также называемые иммуноглобулинами) - это крупные Y-образные белки, которые могут прилипать к поверхности бактерий и вирусов. Они содержатся в крови или других жидкостях организма позвоночных. Антитела являются ключевым элементом адаптивной иммунной системы.
Антитело распознает уникальную часть посторонней мишени, называемую антигеном. Каждый кончик "Y" антитела содержит структуру (подобно замку), которая соответствует одной определенной ключевой структуре на антиген. Это связывает эти две структуры вместе.
Используя этот механизм связывания, антитело может помечать микроб или инфицированную клетку для нападения на другие части иммунной системы, или может напрямую нейтрализовать свою цель. Выработка антител является основной функцией гуморального иммунитета.
Каждое антитело разное. Все они предназначены для атаки только на один вид антигена (на практике это означает вирус или бактерии). Например, антитело, предназначенное для уничтожения оспы, не способно поразить бубонную чума или обычную простуду.
Хотя общая структура всех антител очень похожа, эта небольшая область на кончике белка крайне изменчива. Это позволяет существовать миллионам антител с различной структурой наконечников. Каждый из этих вариантов может связываться с различным антигеном. Это огромное разнообразие антител позволяет иммунной системе распознавать столько же разнообразных антигенов.
1. Область связывания фрагментов антигенов2 . Область кристаллизации фрагмента3 . Тяжелая цепь (синяя) с одним доменом переменной (VH), за которым следует постоянный домен (CH1), область шарниров и еще два постоянных домена (CH2 и CH3). 4. Светлая цепочка (зеленая) с одной переменной (VL) и одной константой (CL) домена5 . Сайт связывания антигенов (паратоп) 6. Области петли
Каждое антитело связывается с определенным антигеном; это работает как замок и ключ.
иммуноглобулиновое разнообразие
Основной вопрос
Несмотря на то, что в одной особи вырабатывается огромное количество различных антител, количество генов, доступных для получения этих белков, ограничено размерами генома.
Существует огромное количество штаммов микробов, поэтому позвоночным нужны миллионы различных антител. На самом деле, человек вырабатывает около 10 миллиардов различных антител, каждое из которых способно связывать определенный участок антигена. Это должно быть сделано с гораздо меньшим количеством генов: в общем геноме человека всего около 20 000 генов.
Несколько сложных генетических механизмов эволюционировали. Они позволяют клеткам позвоночных В генерировать огромный набор антител из относительно небольшого количества генов антител. Полные подробности здесь не представлены, просто резюме.
Разнообразие антител получают, комбинируя сегменты из пула генов самыми разными способами. Затем в области связывания гена антитела происходят гипермутации. Это создает дальнейшее разнообразие.
Тяжелые цепи
Антитела - это гликопротеины, входящие в суперсемейство иммуноглобулинов; термины "антитело" и "иммуноглобулин" часто используются как взаимозаменяемые. Антитела, как правило, состоят из основных структурных узлов - двух больших тяжелых цепей и двух маленьких легких цепей. Существует несколько различных типов тяжелых цепей антител и несколько различных видов антител, которые сгруппированы в различные изотипы, на основе которых они обладают тяжелой цепью. Пять различных изотипов антител известны у млекопитающих. Они помогают направить соответствующий иммунный ответ на каждый тип инородного предмета, с которым они сталкиваются.
Переменные советы
Несмотря на то, что общая структура всех антител очень похожа, небольшая область на кончике белка крайне изменчива, что позволяет существовать миллионам антител со слегка отличающейся структурой кончика, или сайтам связывания антигенов. Эта область известна как гиперпеременная. Каждый из этих вариантов может связываться с различным антигеном. Это огромное разнообразие антител позволяет иммунной системе распознавать столько же разнообразных антигенов. Большая и разнообразная популяция антител генерируется случайными комбинациями набора сегментов гена, которые кодируют различные сайты связывания антигенов (или паратопы), с последующими случайными мутациями в этой области гена антител, которые создают дальнейшее разнообразие. Гены антител также реорганизуются в процессе, называемом переключением классов, что позволяет использовать одно антитело нескольким различным частям иммунной системы.
Вопросы и ответы
В: Что такое антитела?
О: Антитела - это большие Y-образные белки, которые могут прилипать к поверхности бактерий и вирусов. Они содержатся в крови или других биологических жидкостях позвоночных животных и играют ключевую роль в адаптивной иммунной системе.
В: Как работают антитела?
О: Каждый кончик "Y" антитела содержит структуру (как замок), которая подходит к одной определенной структуре, похожей на ключ, на антигене. Это связывает две структуры вместе, позволяя им пометить микробы или инфицированные клетки для атаки другими частями иммунной системы или непосредственно нейтрализовать свою цель.
В: Что такое гуморальный иммунитет?
О: Гуморальный иммунитет - это когда антитела вырабатываются в ответ на попадание в организм чужеродных антигенов. Это часть адаптивной иммунной системы, которая помогает защититься от болезней и инфекций.
В: Все ли антитела разные?
О: Да, каждое антитело предназначено для атаки только одного вида антигена (на практике это означает вирус или бактерию). Например, антитело, предназначенное для уничтожения оспы, не способно поразить бубонную чуму или обычную простуду. Хотя они имеют схожую общую структуру, на их кончиках имеются различия, что позволяет существовать миллионам различных вариантов с разными структурами кончиков, чтобы они могли связываться с различными антигенами.
В: Как это разнообразие помогает нашему организму?
О: Такое огромное разнообразие антител позволяет нашей иммунной системе распознавать столь же большое разнообразие антигенов, чтобы лучше защищать нас от болезней и инфекций.
В: Где мы находим антитела?
О: Антитела содержатся в крови или других биологических жидкостях позвоночных, таких как люди и животные.
