stringtranslate.com

Иммуноглобулин G

Доступная для воды площадь поверхности антитела IgG

Иммуноглобулин G ( IgG ) представляет собой тип антител . Составляя примерно 75% сывороточных антител у людей, IgG является наиболее распространенным типом антител, обнаруживаемых в кровообращении . [1] Молекулы IgG создаются и высвобождаются В-клетками плазмы . Каждое антитело IgG имеет два паратопа .

Функция

Антитела являются основными компонентами гуморального иммунитета . IgG — основной тип антител, обнаруживаемых в крови и внеклеточной жидкости , что позволяет им контролировать инфекцию тканей организма . Связывая многие виды патогенов , таких как вирусы , бактерии и грибки , IgG защищает организм от инфекции. [ нужна цитата ]

Это делается с помощью нескольких механизмов :

Антитела IgG образуются после переключения класса и созревания иммунного ответа, поэтому они преимущественно участвуют во вторичном иммунном ответе . [3]

IgG секретируется в виде мономера небольшого размера, что позволяет ему легко диффундировать в ткани. Это единственный изотип антител , который имеет рецепторы , облегчающие прохождение через плаценту человека , тем самым обеспечивая защиту плода внутриутробно . Наряду с IgA, секретируемым с грудным молоком , остаточные IgG, всасываемые через плаценту, обеспечивают новорожденному гуморальный иммунитет до того, как у него разовьется собственная иммунная система . Молозиво содержит высокий процент IgG, особенно коровье. У лиц с предшествующим иммунитетом к возбудителю IgG появляется примерно через 24–48 часов после антигенной стимуляции. [ нужна цитата ]

Поэтому в первые шесть месяцев жизни новорожденный имеет те же антитела, что и мать, и ребенок может защищаться от всех возбудителей, с которыми мать сталкивалась в своей жизни (пусть даже и посредством вакцинации), пока эти антитела не деградируют. Этот набор иммуноглобулинов имеет решающее значение для новорожденных, которые очень чувствительны к инфекциям, особенно в дыхательной и пищеварительной системах. [ нужна цитата ]

IgG также участвуют в регуляции аллергических реакций. По мнению Финкельмана, существует два пути системной анафилаксии : [4] [5] антигены могут вызывать системную анафилаксию у мышей классическим путем путем перекрестного связывания IgE , связанного с рецептором тучных клеток FcεRI, стимулируя высвобождение как гистамина , так и активацию тромбоцитов. фактор (ПАФ). В альтернативном пути антигены образуют комплексы с IgG, которые затем сшивают рецептор макрофагов FcγRIII и стимулируют только высвобождение PAF. [4]

Антитела IgG могут предотвратить IgE-опосредованную анафилаксию, перехватывая специфический антиген до того, как он свяжется с IgE, связанным с тучными клетками. Следовательно, антитела IgG блокируют системную анафилаксию, вызванную небольшими количествами антигена, но могут опосредовать системную анафилаксию, вызванную большими количествами. [4]

Состав

Различные регионы и домены типичного IgG.

Антитела IgG представляют собой крупные глобулярные белки, состоящие из четырех пептидных цепей; [6] две идентичные тяжелые цепи γ (гамма) массой около 50 кДа и две идентичные легкие цепи массой около 25 кДа. Таким образом, полученная тетрамерная четвертичная структура имеет общую молекулярную массу около 150  кДа . [7] Две тяжелые цепи связаны друг с другом и с легкой цепью дисульфидными связями . Полученный тетрамер состоит из двух одинаковых половин, которые вместе образуют Y-образную форму. Каждый конец вилки содержит идентичный сайт связывания антигена . Различные области и домены типичного IgG изображены на рисунке «Анатомия IgG».

Fc-области IgG несут высококонсервативный сайт N-гликозилирования по аспарагину 297 в константной области тяжелой цепи. [8] N-гликаны, присоединенные к этому участку, представляют собой преимущественно кор-фукозилированные двухантенные структуры сложного типа. [9] Кроме того, небольшие количества этих N-гликанов также несут делящиеся пополам остатки GlcNAc и α-2,6-связанные остатки сиаловой кислоты. [10] Состав N-гликанов в IgG связан с несколькими аутоиммунными, инфекционными и метаболическими заболеваниями. [11]

Подклассы

У человека существует четыре подкласса IgG (IgG1, 2, 3 и 4), названные в порядке их распространенности в сыворотке (наиболее распространен IgG1). [12]

Примечание. Сродство IgG к Fc-рецепторам на фагоцитирующих клетках специфично для отдельных видов, от которых происходит антитело, а также для класса. Структура шарнирных областей (область 6 на схеме) способствует уникальным биологическим свойствам каждого из четырех классов IgG. Несмотря на то, что сходство между их Fc-областями составляет около 95%, структура шарнирных областей относительно различна. [ нужна цитата ]

Учитывая противоположные свойства подклассов IgG (фиксация и неспособность фиксировать комплемент; связывание и неспособность связывать FcR), а также тот факт, что иммунный ответ на большинство антигенов включает смесь всех четырех подклассов, было трудно понять, как IgG подклассы могут работать вместе, чтобы обеспечить защитный иммунитет. В 2013 году была предложена Временная модель функции IgE и IgG человека. [15] Эта модель предполагает, что IgG3 (и IgE) появляются на ранней стадии ответа. IgG3, хотя и имеет относительно низкое сродство, позволяет IgG-опосредованной защите присоединиться к IgM-опосредованной защите для удаления чужеродных антигенов. Впоследствии образуются IgG1 и IgG2 с более высоким сродством. Относительный баланс этих подклассов в любых образующихся иммунных комплексах помогает определить силу последующих воспалительных процессов. Наконец, если антиген сохраняется, вырабатывается высокоаффинный IgG4, который ослабляет воспаление, помогая ограничить процессы, опосредованные FcR. [ нужна цитата ]

Относительная способность различных подклассов IgG фиксировать комплемент может объяснить, почему некоторые реакции антидонорских антител наносят вред трансплантату после трансплантации органа. [16]

На мышиной модели анемии, опосредованной аутоантителами, с использованием вариантов переключения изотипа IgG аутоантител против эритроцитов было обнаружено, что мышиный IgG2a превосходит IgG1 в активации комплемента. Более того, было обнаружено, что изотип IgG2a способен очень эффективно взаимодействовать с FcgammaR. В результате, чтобы вызвать патологию, опосредованную аутоантителами, требовались в 20 раз более высокие дозы IgG1 по сравнению с аутоантителами IgG2a. [17] Поскольку мышиный IgG1 и человеческий IgG1 не полностью схожи по функциям, выводы о функции человеческих антител на основе исследований на мышах следует делать с большой осторожностью. Однако антитела как человека, так и мыши обладают разной способностью фиксировать комплемент и связываться с Fc-рецепторами . [ нужна цитата ]

Роль в диагностике

Адалимумаб представляет собой антитело IgG.

Измерение иммуноглобулина G может быть диагностическим инструментом для определенных состояний, таких как аутоиммунный гепатит , если на него указывают определенные симптомы. [18] Клинически измеренные уровни антител IgG обычно считаются показателем иммунного статуса человека к конкретным патогенам. Типичным примером такой практики являются титры, полученные для демонстрации серологического иммунитета к кори, эпидемическому паротиту и краснухе (MMR), вирусу гепатита B и ветряной оспе (ветрянка) и другим. [19]

Тестирование на IgG не показано для диагностики аллергии, и нет никаких доказательств того, что оно имеет какое-либо отношение к пищевой непереносимости. [20] [21] [22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Видарссон, Жест; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям». Границы в иммунологии . 5 : 520. дои : 10.3389/fimmu.2014.00520 . ISSN  1664-3224. ПМК  4202688 . ПМИД  25368619.
  2. ^ Мэллери Д.Л., Макьюэн В.А., Бидгуд С.Р., Тауэрс Г.Дж., Джонсон СМ, Джеймс Л.К. (2010). «Антитела опосредуют внутриклеточный иммунитет через трехчастный мотив, содержащий 21 (TRIM21)». Труды Национальной академии наук США . 107 (46): 19985–19990. Бибкод : 2010PNAS..10719985M. дои : 10.1073/pnas.1014074107 . ПМЦ 2993423 . ПМИД  21045130. 
  3. ^ Видарссон, Жест; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям». Границы в иммунологии . 5 : 520. дои : 10.3389/fimmu.2014.00520 . ISSN  1664-3224. ПМК 4202688 . ПМИД  25368619. 
  4. ^ abc Финкельман, Фред Д. (сентябрь 2007 г.). «Анафилактический шок: уроки мышиных моделей». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 120 (3): 506–515. дои : 10.1016/j.jaci.2007.07.033. ПМИД  17765751.
  5. ^ Хондун М.В., Стрейт Р., Армстронг Л., Янасэ Н., Финкельман Ф.Д. (2011). «Идентификация маркеров, которые отличают IgE-опосредованную анафилаксию от IgG». Труды Национальной академии наук США . 108 (30): 12413–12418. Бибкод : 2011PNAS..10812413K. дои : 10.1073/pnas.1105695108 . ПМЦ 3145724 . ПМИД  21746933. 
  6. ^ Джейнвей Калифорния младший; Трэверс П; Уолпорт М; и другие. (2001). «Распознавание антигена Ch3 рецепторами B-клеток и T-клеток». Иммунобиология: Иммунная система в здоровье и болезнях (5-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science.
  7. ^ «Основы антител». Сигма-Олдрич . Проверено 10 декабря 2014 г.
  8. ^ Кобб, Брайан А. (27 августа 2019 г.). «История гликозилирования IgG и где мы находимся сейчас». Гликобиология . 30 (4): 202–213. дои : 10.1093/гликоб/cwz065 . ISSN  1460-2423. ПМК 7109348 . ПМИД  31504525. 
  9. ^ Парех, РБ; Двек, РА; Саттон, Би Джей; Фернандес, DL; Люнг, А.; Стэнворт, Д.; Радемахер, Т.В.; Мизуоти, Т.; Танигучи, Т.; Мацута, К. (1–7 августа 1985 г.). «Связь ревматоидного артрита и первичного остеоартрита с изменениями в характере гликозилирования общего сывороточного IgG». Природа . 316 (6027): 452–457. Бибкод : 1985Natur.316..452P. дои : 10.1038/316452a0 . ISSN  0028-0836. ПМИД  3927174.
  10. ^ Стадлманн Дж, Пабст М, Коларих Д, Кунерт Р, Альтманн Ф (2008). «Анализ гликозилирования иммуноглобулинов методом LC-ESI-MS гликопептидов и олигосахаридов». Протеомика . 8 (14): 2858–2871. дои : 10.1002/pmic.200700968. PMID  18655055. S2CID  22821543.
  11. ^ де Хаан, Нуртье; Фальк, Дэвид; Вурер, Манфред (08 июля 2019 г.). «Мониторинг N- и O-гликозилирования иммуноглобулинов в организме и при заболеваниях». Гликобиология . 30 (4): 226–240. дои : 10.1093/гликоб/cwz048 . ISSN  1460-2423. ПМЦ 7225405 . ПМИД  31281930. 
  12. ^ Видарссон, Жест; Деккерс, Джиллиан; Риспенс, Тео (2014). «Подклассы и аллотипы IgG: от структуры к эффекторным функциям». Границы в иммунологии . 5 : 520. дои : 10.3389/fimmu.2014.00520 . ISSN  1664-3224. ПМК 4202688 . ПМИД  25368619. 
  13. ^ Bonilla FA Immuno Allergy Clin N Am 2008; 803–819
  14. ^ Хашира С., Окицу-Нэгиши С., Ёсино К. (август 2000 г.). «Плацентарная передача подклассов IgG у населения Японии». Международная педиатрия . 42 (4): 337–342. дои : 10.1046/j.1442-200x.2000.01245.x. PMID  10986861. S2CID  24750352.
  15. ^ Коллинз, Эндрю М.; Кэтрин Дж. Л. Джексон (9 августа 2013 г.). «Временная модель функции антител IgE и IgG человека». Границы в иммунологии . 4 : 235. дои : 10.3389/fimmu.2013.00235 . ПМЦ 3738878 . ПМИД  23950757. 
  16. ^ Гао, ZH; Макалистер, венчурный капиталист; Райт-младший, младший; Макалистер, CC; Пелтекян, К; Макдональд, А.С. (2004). «Антидонорская реактивность подкласса иммуноглобулина-G у реципиентов трансплантатов». Трансплантация печени . 10 (8): 1055–1059. дои : 10.1002/lt.20154 . ПМИД  15390333.
  17. ^ Азередо да Силвейра С., Кикучи С., Фоссати-Джимак Л., Молл Т., Сайто Т., Вербек Дж.С., Ботто М., Уолпорт М.Дж., Кэрролл М., Изуи С. (18 марта 2002 г.). «Активация комплемента избирательно усиливает патогенность изотипов IgG2b и IgG3 высокоаффинных аутоантител к эритроцитам». Журнал экспериментальной медицины . 195 (6): 665–672. дои : 10.1084/jem.20012024. ПМК 2193744 . ПМИД  11901193. 
  18. ^ Лакос Г, Соос Л, Фекете А, Сабо З, Зехер М, Хорват ИФ, Данко К, Капитан А, Джетвай А, Сегеди Г, Секанеч З (март – апрель 2008 г.). «Изотипы антител к циклическому цитруллинированному пептиду при ревматоидном артрите: связь с продолжительностью заболевания, выработкой ревматоидного фактора и наличием общего эпитопа». Клиническая и экспериментальная ревматология . 26 (2): 253–260. PMID  18565246. Архивировано из оригинала 11 декабря 2014 г. Проверено 26 февраля 2014 г.
  19. ^ Тери Шорс (август 2011 г.). «Лабораторная диагностика вирусных заболеваний Ch5 и работа с вирусами в научно-исследовательской лаборатории». Понимание вирусов (2-е изд.). Издательство Джонс и Бартлетт. стр. 103–104. ISBN 978-0-7637-8553-6.
  20. ^ Американская академия аллергии, астмы и иммунологии, Американская академия аллергии, астмы и иммунологии. «Пять вопросов, которые должны задать врачи и пациенты» (PDF) . Выбираем мудро: инициатива Фонда ABIM . Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . Архивировано из оригинала (PDF) 3 ноября 2012 года . Проверено 14 августа 2012 г.
  21. ^ Кокс Л., Уильямс Б., Зихерер С., Оппенгеймер Дж., Шер Л., Гамильтон Р., Голден Д. (2008). «Жемчужины и подводные камни диагностического тестирования аллергии: отчет Американского колледжа аллергии, астмы и иммунологии / Американской академии аллергии, астмы и иммунологии, специальная группа по тестированию IgE». Анналы аллергии, астмы и иммунологии . 101 (6): 580–592. дои : 10.1016/s1081-1206(10)60220-7. ПМИД  19119701.
  22. ^ Стапель, Стивен О.; Асеро, Р.; Балмер-Вебер, БК; Кнол, EF; Стробель, С.; Витс, С.; Кляйне-Теббе, Дж.; Целевая группа EAACI (июль 2008 г.). «Тестирование пищевых продуктов на IgG4 не рекомендуется в качестве диагностического инструмента: отчет целевой группы EAACI». Аллергия . 63 (7): 793–796. дои : 10.1111/j.1398-9995.2008.01705.x. ISSN  1398-9995. PMID  18489614. S2CID  14061223.

Внешние ссылки