Антитело ( Ab ) или иммуноглобулин ( Ig ) — это большой белок в форме буквы Y, принадлежащий к суперсемейству иммуноглобулинов , который используется иммунной системой для идентификации и нейтрализации антигенов, таких как бактерии и вирусы , включая те, которые вызывают заболевания. Антитела могут распознавать практически любой размер антигена с различным химическим составом из молекул. [1] Каждое антитело распознает один или несколько специфических антигенов . [2] [3] Антиген буквально означает «генератор антител», поскольку именно присутствие антигена управляет образованием антиген-специфического антитела. Каждый кончик «Y» антитела содержит паратоп , который специфически связывается с одним конкретным эпитопом на антигене, позволяя двум молекулам связываться друг с другом с точностью. Используя этот механизм, антитела могут эффективно «помечать» микроб или инфицированную клетку для атаки другими частями иммунной системы или могут нейтрализовать их напрямую (например, блокируя часть вируса, которая необходима для его вторжения).
В более узком смысле, антитело ( Ab ) может относиться к свободной (секретируемой) форме этих белков, в отличие от связанной с мембраной формы, обнаруженной в рецепторе В-клеток . Термин иммуноглобулин может тогда относиться к обеим формам. Поскольку они, в широком смысле, являются одним и тем же белком, эти термины часто рассматриваются как синонимы. [4]
Чтобы иммунная система могла распознавать миллионы различных антигенов, антигенсвязывающие участки на обоих концах антитела имеют одинаково большое разнообразие. Остальная часть структуры антитела гораздо менее изменчива; у людей антитела встречаются в пяти классах , иногда называемых изотипами : IgA , IgD , IgE , IgG и IgM . Человеческие антитела IgG и IgA также делятся на дискретные подклассы (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4; IgA1 и IgA2). Класс относится к функциям, запускаемым антителом (также известным как эффекторные функции), в дополнение к некоторым другим структурным особенностям. Антитела из разных классов также различаются по тому, где они высвобождаются в организме и на какой стадии иммунного ответа. Между видами, хотя классы и подклассы антител могут быть общими (по крайней мере, по названию), их функции и распределение по всему организму могут быть разными. Например, мышиный IgG1 по своей функции ближе к человеческому IgG2, чем к человеческому IgG1.
Термин гуморальный иммунитет часто рассматривается как синоним ответа антител, описывающий функцию иммунной системы, которая существует в жидкостях организма в форме растворимых белков, в отличие от клеточного иммунитета , который обычно описывает реакции Т-клеток (особенно цитотоксических Т-клеток). В целом, антитела считаются частью адаптивной иммунной системы , хотя эта классификация может быть сложной. Например, естественный IgM, [5] , который вырабатывается клетками линии B-1, имеющими свойства, более похожие на врожденные иммунные клетки, чем адаптивные, относится к антителам IgM, вырабатываемым независимо от иммунного ответа, которые демонстрируют полиреактивность — они распознают несколько различных (несвязанных) антигенов. Они могут работать с системой комплемента на самых ранних фазах иммунного ответа, чтобы помочь облегчить клиренс повреждающего антигена и доставку полученных иммунных комплексов в лимфатические узлы или селезенку для инициирования иммунного ответа. Следовательно, в этом качестве функция антител больше похожа на функцию врожденного иммунитета, чем адаптивного. Тем не менее, в целом антитела рассматриваются как часть адаптивной иммунной системы, поскольку они демонстрируют исключительную специфичность (за некоторыми исключениями), вырабатываются посредством генетических перестроек (а не кодируются непосредственно в зародышевой линии ) и являются проявлением иммунологической памяти.
В ходе иммунного ответа В-клетки могут постепенно дифференцироваться в клетки, секретирующие антитела, или в В-клетки памяти. [6] Клетки, секретирующие антитела, включают плазмобласты и плазматические клетки , которые различаются в основном по степени секреции антител, продолжительности жизни, метаболическим адаптациям и поверхностным маркерам. [7] Плазмобласты — это быстро пролиферирующие, короткоживущие клетки, вырабатываемые на ранних фазах иммунного ответа (классически описываемые как возникающие вне фолликулярно, а не из зародышевого центра ), которые имеют потенциал для дальнейшей дифференциации в плазматические клетки. [8] Литература порой неряшлива и часто описывает плазмобласты просто как короткоживущие плазматические клетки — формально это неверно. Плазменные клетки, напротив, не делятся (они окончательно дифференцированы ) и полагаются на ниши выживания, включающие определенные типы клеток и цитокины, чтобы сохраняться. [9] Плазматические клетки будут секретировать огромные количества антител независимо от того, присутствует ли их родственный антиген, гарантируя, что уровни антител к рассматриваемому антигену не упадут до 0, при условии, что плазматическая клетка останется живой. Однако скорость секреции антител может регулироваться, например, присутствием адъювантных молекул, которые стимулируют иммунный ответ, таких как лиганды TLR . [10] Долгоживущие плазматические клетки могут жить потенциально в течение всей жизни организма. [11] Классически ниши выживания, в которых размещаются долгоживущие плазматические клетки, находятся в костном мозге, [12] хотя нельзя предположить, что любая данная плазматическая клетка в костном мозге будет долгоживущей. Однако другие работы показывают, что ниши выживания могут легко устанавливаться в слизистых тканях, хотя классы вовлеченных антител показывают иную иерархию, чем в костном мозге. [13] [14] В-клетки также могут дифференцироваться в В-клетки памяти, которые могут сохраняться в течение десятилетий, подобно долгоживущим плазматическим клеткам. Эти клетки могут быстро активироваться во вторичном иммунном ответе, подвергаясь переключению класса, созреванию аффинности и дифференциации в клетки, секретирующие антитела.
Антитела играют центральную роль в иммунной защите, вызываемой большинством вакцин и инфекций (хотя другие компоненты иммунной системы, безусловно, участвуют и для некоторых заболеваний значительно важнее антител в формировании иммунного ответа, например, опоясывающего лишая ). [15] Длительная защита от инфекций, вызываемых данным микробом, то есть способность микроба проникать в организм и начинать размножаться (не обязательно вызывать заболевание), зависит от постоянной выработки большого количества антител, что означает, что эффективные вакцины в идеале вызывают постоянные высокие уровни антител, которые зависят от долгоживущих плазматических клеток. В то же время многие микробы, имеющие медицинское значение, обладают способностью мутировать, чтобы избежать антител, вызываемых предыдущими инфекциями, а долгоживущие плазматические клетки не могут подвергаться созреванию сродства или переключению класса. Это компенсируется за счет В-клеток памяти: новые варианты микроба, которые все еще сохраняют структурные особенности ранее встреченных антигенов, могут вызывать ответы В-клеток памяти, которые адаптируются к этим изменениям. Было высказано предположение, что долгоживущие плазматические клетки секретируют рецепторы В-клеток с более высоким сродством, чем те, что находятся на поверхности В-клеток памяти, но результаты по этому вопросу не совсем однозначны. [16]
Антитела представляют собой тяжелые (~150 кДа ) белки размером около 10 нм [17] , расположенные в трех глобулярных областях, которые примерно образуют Y-образную форму.
У людей и большинства других млекопитающих антитело состоит из четырех полипептидных цепей : двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких цепей, соединенных дисульфидными связями . [18] Каждая цепь представляет собой ряд доменов : несколько похожих последовательностей, каждая из которых состоит примерно из 110 аминокислот . Эти домены обычно представляются на упрощенных схемах в виде прямоугольников. Легкие цепи состоят из одного вариабельного домена V L и одного константного домена C L , тогда как тяжелые цепи содержат один вариабельный домен V H и от трех до четырех константных доменов CH 1 , CH 2 , ... [19]
Структурно антитело также разделено на два антигенсвязывающих фрагмента (Fab), каждый из которых содержит один домен V L , V H , CL и CH 1 , а также кристаллизующийся фрагмент (Fc), образующий ствол Y-образной формы. [20] Между ними находится шарнирная область тяжелых цепей, гибкость которой позволяет антителам связываться с парами эпитопов на различных расстояниях, образовывать комплексы ( димеры , тримеры и т. д.) и легче связывать эффекторные молекулы. [21]
В электрофорезном тесте белков крови антитела в основном мигрируют в последнюю фракцию гамма-глобулина . Наоборот, большинство гамма-глобулинов являются антителами, поэтому эти два термина исторически использовались как синонимы, как и символы Ig и γ . Этот вариант терминологии вышел из употребления из-за неточного соответствия и путаницы с тяжелыми цепями γ (гамма) , которые характеризуют класс антител IgG . [22] [23]
Вариабельные домены также можно назвать областью F V. Это подобласть Fab, которая связывается с антигеном. Более конкретно, каждый вариабельный домен содержит три гипервариабельных области – аминокислоты, которые там находятся, больше всего различаются от антитела к антителу. Когда белок сворачивается, эти области дают начало трем петлям β-нитей , локализованным рядом друг с другом на поверхности антитела. Эти петли называются областями, определяющими комплементарность (CDR), поскольку их форма дополняет форму антигена. Три CDR из каждой тяжелой и легкой цепей вместе образуют сайт связывания антитела, форма которого может быть любой: от кармана, с которым связывается меньший антиген, до большей поверхности и выступа, который выступает в канавку в антигене. Однако, как правило, только несколько остатков вносят вклад в большую часть энергии связывания. [2]
Существование двух идентичных участков связывания антител позволяет молекулам антител прочно связываться с многовалентным антигеном (повторяющимися участками, такими как полисахариды в стенках бактериальных клеток или другими участками, расположенными на некотором расстоянии друг от друга), а также образовывать комплексы антител и более крупные комплексы антиген-антитело . [2]
Структуры CDR были сгруппированы и классифицированы Chothia et al. [24] и совсем недавно North et al. [25] и Nikoloudis et al. [26] Однако описание сайта связывания антитела с использованием только одной статической структуры ограничивает понимание и характеристику функции и свойств антитела. Чтобы улучшить прогнозирование структуры антитела и принять во внимание сильно коррелированные движения петли CDR и интерфейса, паратопы антител следует описывать как взаимопревращающиеся состояния в растворе с различными вероятностями. [27]
В рамках теории иммунной сети CDR также называются идиотипами. Согласно теории иммунной сети, адаптивная иммунная система регулируется взаимодействиями между идиотипами. [ необходима цитата ]
Fc -область (ствол Y-образной формы) состоит из константных доменов тяжелых цепей. Ее роль заключается в модулировании активности иммунных клеток: это место, где связываются эффекторные молекулы, вызывая различные эффекты после того, как Fab-область антитела связывается с антигеном. [2] [21] Эффекторные клетки (такие как макрофаги или естественные клетки-киллеры ) связываются через свои Fc-рецепторы (FcR) с Fc-областью антитела, в то время как система комплемента активируется путем связывания белкового комплекса C1q . IgG или IgM могут связываться с C1q, но IgA не может, поэтому IgA не активирует классический путь комплемента . [28]
Другая роль Fc-области заключается в избирательном распределении различных классов антител по всему телу. В частности, неонатальный Fc-рецептор (FcRn) связывается с Fc-областью антител IgG для транспортировки их через плаценту от матери к плоду. В дополнение к этому, связывание с FcRn наделяет IgG исключительно длительным периодом полураспада по сравнению с другими белками плазмы, составляющим 3-4 недели. IgG3 в большинстве случаев (в зависимости от аллотипа) имеет мутации в месте связывания FcRn, которые снижают сродство к FcRn, которые, как полагают, эволюционировали, чтобы ограничить сильно воспалительные эффекты этого подкласса. [29]
Антитела являются гликопротеинами , [30] то есть они имеют углеводы (гликаны), добавленные к консервативным аминокислотным остаткам. [30] [31] Эти консервативные сайты гликозилирования находятся в области Fc и влияют на взаимодействия с эффекторными молекулами. [30] [32]
N -конец каждой цепи расположен на кончике. Каждый домен иммуноглобулина имеет схожую структуру, характерную для всех членов суперсемейства иммуноглобулинов : он состоит из 7 (для константных доменов) и 9 (для вариабельных доменов) β-нитей , образующих два бета-слоя в греческом ключевом мотиве . Слои создают форму «сэндвича», иммуноглобулиновую складку , удерживаемую вместе дисульфидной связью. [ необходима цитата ]
Секретируемые антитела могут встречаться в виде одной Y-образной единицы, мономера . Однако некоторые классы антител также образуют димеры с двумя единицами Ig (как IgA), тетрамеры с четырьмя единицами Ig (например, IgM костистых рыб ) или пентамеры с пятью единицами Ig (например, IgW акулы или IgM млекопитающих, которые иногда также образуют гексамеры с шестью единицами). [33] IgG также может образовывать гексамеры, хотя для этого не требуется J-цепь. [34] Также сообщалось о тетрамерах и пентамерах IgA. [35]
Антитела также образуют комплексы, связываясь с антигеном: это называется комплексом антиген-антитело или иммунным комплексом . Небольшие антигены могут сшивать два антитела, что также приводит к образованию димеров, тримеров, тетрамеров антител и т. д. Многовалентные антигены (например, клетки с несколькими эпитопами) могут образовывать более крупные комплексы с антителами. Крайним примером является слипание или агглютинация эритроцитов с антителами при типировании крови для определения групп крови : большие сгустки становятся нерастворимыми, что приводит к визуально заметному преципитату . [36] [37] [38]
Мембранно-связанная форма антитела может быть названа поверхностным иммуноглобулином (sIg) или мембранным иммуноглобулином (mIg). Он является частью рецептора В-клеток (BCR), который позволяет В-клеткам обнаруживать присутствие в организме определенного антигена и запускает активацию В-клеток. [39] BCR состоит из поверхностно-связанных антител IgD или IgM и связанных с ними гетеродимеров Ig-α и Ig-β , которые способны к передаче сигнала . [40] Типичная человеческая В-клетка будет иметь от 50 000 до 100 000 антител, связанных с ее поверхностью. [40] После связывания антигена они группируются в большие участки, которые могут превышать 1 микрометр в диаметре, на липидных плотах, которые изолируют BCR от большинства других сигнальных рецепторов клеток . [40] Эти участки могут повысить эффективность клеточного иммунного ответа . [41] У людей поверхность клеток вокруг рецепторов В-клеток голая на протяжении нескольких сотен нанометров, [40] что дополнительно изолирует BCR от конкурирующих влияний.
Антитела могут быть разных видов, известных как изотипы или классы . У людей существует пять классов антител, известных как IgA, IgD, IgE, IgG и IgM, которые далее подразделяются на подклассы, такие как IgA1, IgA2. Префикс «Ig» обозначает иммуноглобулин , в то время как суффикс обозначает тип тяжелой цепи, содержащейся в антителе: типы тяжелой цепи α (альфа), γ (гамма), δ (дельта), ε (эпсилон), μ (мю) дают начало IgA, IgG, IgD, IgE, IgM соответственно. Отличительные особенности каждого класса определяются частью тяжелой цепи в пределах шарнира и Fc-области. [2]
Классы различаются по своим биологическим свойствам, функциональному расположению и способности справляться с различными антигенами, как показано в таблице. [18] Например, антитела IgE отвечают за аллергическую реакцию, состоящую из высвобождения гистамина из тучных клеток , часто являющегося единственным фактором астмы (хотя существуют и другие пути, как и симптомы, очень похожие на астму, но технически не являющиеся таковыми). Вариабельная область антитела связывается с аллергическим антигеном, например, частицами клеща домашней пыли , в то время как его Fc-область (в тяжелых цепях ε) связывается с Fc-рецептором ε на тучной клетке, вызывая ее дегрануляцию : высвобождение молекул, хранящихся в ее гранулах. [42]
Изотип антитела В-клетки изменяется в процессе развития и активации клетки. Незрелые В-клетки, которые никогда не подвергались воздействию антигена, экспрессируют только изотип IgM в форме, связанной с клеточной поверхностью. В-лимфоцит в этой готовой к ответу форме известен как « наивный В-лимфоцит ». Наивный В-лимфоцит экспрессирует как поверхностный IgM, так и IgD. Совместная экспрессия обоих этих изотипов иммуноглобулинов делает В-клетку готовой к ответу на антиген. [48] Активация В-клетки следует за взаимодействием связанной с клеткой молекулы антитела с антигеном, заставляя клетку делиться и дифференцироваться в продуцирующую антитела клетку, называемую плазматической клеткой . В этой активированной форме В-клетка начинает вырабатывать антитело в секретируемой форме, а не в мембраносвязанной форме. Некоторые дочерние клетки активированных В-клеток подвергаются переключению изотипа — механизму, который приводит к изменению выработки антител с IgM или IgD на другие изотипы антител, IgE, IgA или IgG, которые играют определенную роль в иммунной системе. [ необходима цитата ]
У млекопитающих существует два типа легких цепей иммуноглобулинов , которые называются лямбда (λ) и каппа (κ). Однако между ними нет известных функциональных различий, и оба могут встречаться с любым из пяти основных типов тяжелых цепей. [2] Каждое антитело содержит две идентичные легкие цепи: обе κ или обе λ. Соотношения типов κ и λ различаются в зависимости от вида и могут использоваться для обнаружения аномальной пролиферации клонов В-клеток. Другие типы легких цепей, такие как цепь йота (ι), встречаются у других позвоночных, таких как акулы ( Chondrichthyes ) и костные рыбы ( Teleostei ). [ необходима цитата ]
У большинства плацентарных млекопитающих структура антител в целом одинакова. Челюстные рыбы , по-видимому, являются наиболее примитивными животными, способными вырабатывать антитела, подобные антителам млекопитающих, хотя многие черты их адаптивного иммунитета появились несколько раньше. [49]
Хрящевые рыбы (например, акулы) производят антитела, состоящие только из тяжелой цепи (т.е. без легких цепей), которые, кроме того, имеют более длинные пентамеры цепи (с пятью постоянными единицами на молекулу). Верблюдовые (например, верблюды, ламы, альпаки) также известны тем, что производят антитела, состоящие только из тяжелой цепи. [2] [50]
Паратоп антитела взаимодействует с эпитопом антигена. Антиген обычно содержит различные эпитопы вдоль своей поверхности, расположенные прерывисто, и доминирующие эпитопы на данном антигене называются детерминантами. [ необходима цитата ]
Антитело и антиген взаимодействуют посредством пространственной комплементарности (замок и ключ). Молекулярные силы, участвующие во взаимодействии Fab-эпитопа, слабы и неспецифичны — например, электростатические силы , водородные связи , гидрофобные взаимодействия и силы Ван-дер-Ваальса . Это означает, что связывание между антителом и антигеном обратимо, а сродство антитела к антигену относительное, а не абсолютное. Относительно слабое связывание также означает, что антитело может перекрестно реагировать с различными антигенами с различным относительным сродством. [ необходима цитата ]
Основные категории действия антител включают следующее: [ необходима цитата ]
Более косвенно антитело может подавать сигнал иммунным клеткам, чтобы они представили фрагменты антител Т-клеткам или подавили другие иммунные клетки, чтобы избежать аутоиммунитета . [ необходима цитата ]
Активированные В-клетки дифференцируются либо в клетки, продуцирующие антитела, называемые плазматическими клетками , которые секретируют растворимые антитела, либо в клетки памяти , которые выживают в организме в течение многих лет, чтобы позволить иммунной системе запомнить антиген и быстрее реагировать при будущих воздействиях. [54]
На пренатальном и неонатальном этапах жизни наличие антител обеспечивается пассивной иммунизацией от матери. Раннее эндогенное производство антител различается для разных видов антител и обычно появляется в течение первых лет жизни. Поскольку антитела свободно существуют в кровотоке, их называют частью гуморальной иммунной системы . Циркулирующие антитела вырабатываются клональными В-клетками, которые специфически реагируют только на один антиген (примером является фрагмент белка капсида вируса ). Антитела способствуют иммунитету тремя способами: они предотвращают проникновение патогенов или повреждение клеток, связываясь с ними; они стимулируют удаление патогенов макрофагами и другими клетками, покрывая патоген; и они запускают разрушение патогенов, стимулируя другие иммунные реакции , такие как путь комплемента . [55] Антитела также запускают дегрануляцию вазоактивных аминов, чтобы способствовать иммунитету против определенных типов антигенов (гельминтов, аллергенов).
Антитела, которые связываются с поверхностными антигенами (например, на бактериях), привлекают первый компонент каскада комплемента с их Fc-областью и инициируют активацию «классической» системы комплемента. [55] Это приводит к уничтожению бактерий двумя способами. [47] Во-первых, связывание антитела и молекул комплемента помечает микроб для поглощения фагоцитами в процессе, называемом опсонизацией ; эти фагоциты привлекаются определенными молекулами комплемента, образующимися в каскаде комплемента. Во-вторых, некоторые компоненты системы комплемента образуют комплекс атаки мембраны , чтобы помочь антителам убить бактерию напрямую (бактериолизис). [56]
Для борьбы с патогенами, которые размножаются вне клеток, антитела связываются с патогенами, чтобы связать их вместе, заставляя их агглютинироваться . Поскольку антитело имеет по крайней мере два паратопа, оно может связывать более одного антигена, связывая идентичные эпитопы, находящиеся на поверхности этих антигенов. Покрывая патоген, антитела стимулируют эффекторные функции против патогена в клетках, которые распознают их Fc-область. [47]
Те клетки, которые распознают покрытые патогены, имеют Fc-рецепторы, которые, как следует из названия, взаимодействуют с Fc-областью антител IgA, IgG и IgE. Взаимодействие определенного антитела с Fc-рецептором на определенной клетке запускает эффекторную функцию этой клетки; фагоциты будут фагоцитировать , тучные клетки и нейтрофилы будут дегранулироваться , естественные клетки-киллеры будут выделять цитокины и цитотоксические молекулы; что в конечном итоге приведет к уничтожению вторгшегося микроба. Активация естественных клеток-киллеров антителами инициирует цитотоксический механизм, известный как антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность (ADCC) — этот процесс может объяснить эффективность моноклональных антител, используемых в биологической терапии против рака . Fc-рецепторы являются изотип-специфичными, что обеспечивает большую гибкость иммунной системы, вызывая только соответствующие иммунные механизмы для отдельных патогенов. [2]
Люди и высшие приматы также вырабатывают «естественные антитела», которые присутствуют в сыворотке до вирусной инфекции. Естественные антитела были определены как антитела, которые вырабатываются без какой-либо предыдущей инфекции, вакцинации , другого воздействия чужеродного антигена или пассивной иммунизации . Эти антитела могут активировать классический путь комплемента, приводящий к лизису частиц вируса в оболочке задолго до активации адаптивного иммунного ответа. Антитела вырабатываются исключительно В-клетками в ответ на антигены, где изначально антитела образуются как мембраносвязанные рецепторы, но после активации антигенами и хелперными Т-клетками В-клетки дифференцируются для выработки растворимых антител. [44] Многие естественные антитела направлены против дисахарида галактозы α(1,3)-галактозы (α-Gal), который находится в качестве терминального сахара на гликозилированных белках поверхности клеток и вырабатывается в ответ на выработку этого сахара бактериями, содержащимися в кишечнике человека. [57] Эти антитела проходят проверку качества в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР), который содержит белки, которые способствуют правильному сворачиванию и сборке. [44] Считается, что отторжение ксенотрансплантированных органов частично является результатом связывания естественных антител, циркулирующих в сыворотке реципиента, с антигенами α-Gal, экспрессируемыми на донорской ткани. [58]
Практически все микробы могут вызывать реакцию антител. Успешное распознавание и искоренение многих различных типов микробов требует разнообразия среди антител; их аминокислотный состав варьируется, что позволяет им взаимодействовать со многими различными антигенами. [59] Было подсчитано, что люди вырабатывают около 10 миллиардов различных антител, каждое из которых способно связывать определенный эпитоп антигена. [60] Хотя у одного человека вырабатывается огромный репертуар различных антител, количество генов, доступных для создания этих белков, ограничено размером человеческого генома. Развилось несколько сложных генетических механизмов, которые позволяют позвоночным В-клеткам вырабатывать разнообразный пул антител из относительно небольшого числа генов антител. [61]
Хромосомная область, кодирующая антитело, большая и содержит несколько отдельных генных локусов для каждого домена антитела — область хромосомы, содержащая гены тяжелой цепи ( IGH@ ), находится на хромосоме 14 , а локусы, содержащие гены легкой цепи лямбда и каппа ( IGL@ и IGK@ ), находятся на хромосомах 22 и 2 у человека. Один из этих доменов называется вариабельным доменом, который присутствует в каждой тяжелой и легкой цепи каждого антитела, но может отличаться в разных антителах, полученных из разных В-клеток. Различия между вариабельными доменами расположены в трех петлях, известных как гипервариабельные области (HV-1, HV-2 и HV-3) или области, определяющие комплементарность (CDR1, CDR2 и CDR3). CDR поддерживаются внутри вариабельных доменов консервативными каркасными областями. Локус тяжелой цепи содержит около 65 различных генов вариабельных доменов, которые все отличаются по своим CDR. Объединение этих генов с массивом генов для других доменов антитела генерирует большую кавалерию антител с высокой степенью изменчивости. Эта комбинация называется рекомбинацией V(D)J, обсуждаемой ниже. [62]
Соматическая рекомбинация иммуноглобулинов, также известная как рекомбинация V(D)J , включает в себя создание уникальной вариабельной области иммуноглобулина. Вариабельная область каждой тяжелой или легкой цепи иммуноглобулина кодируется несколькими частями, известными как сегменты генов (субгены). Эти сегменты называются вариабельными (V), разнообразными (D) и соединяющими (J) сегментами. [61] Сегменты V, D и J встречаются в тяжелых цепях Ig , но только сегменты V и J встречаются в легких цепях Ig . Существует несколько копий сегментов генов V, D и J, которые тандемно расположены в геномах млекопитающих . В костном мозге каждая развивающаяся В - клетка будет собирать вариабельную область иммуноглобулина, случайным образом выбирая и объединяя один сегмент гена V, один сегмент D и один сегмент гена J (или один сегмент V и один сегмент J в легкой цепи). Поскольку существует несколько копий каждого типа сегмента гена, и для генерации каждой вариабельной области иммуноглобулина могут использоваться различные комбинации сегментов гена, этот процесс генерирует огромное количество антител, каждое из которых имеет различные паратопы и, следовательно, различную антигенную специфичность. [63] Перестройка нескольких субгенов (например, семейства V2) для иммуноглобулина легкой цепи лямбда сопряжена с активацией микроРНК miR-650, которая дополнительно влияет на биологию В-клеток. [ необходима цитата ]
Белки RAG играют важную роль в рекомбинации V(D)J при разрезании ДНК в определенном регионе. [63] Без присутствия этих белков рекомбинация V(D)J не происходила бы. [63]
После того, как В-клетка производит функциональный ген иммуноглобулина во время рекомбинации V(D)J, она не может экспрессировать никакую другую вариабельную область (процесс, известный как аллельное исключение ), поэтому каждая В-клетка может производить антитела, содержащие только один вид вариабельной цепи. [2] [64]
После активации антигеном В-клетки начинают быстро размножаться . В этих быстро делящихся клетках гены, кодирующие вариабельные домены тяжелых и легких цепей, подвергаются высокой скорости точечной мутации в процессе, называемом соматической гипермутацией (СГМ). СГМ приводит к приблизительно одной замене нуклеотида на вариабельный ген на одно деление клетки. [65] Как следствие, любые дочерние В-клетки приобретут небольшие различия аминокислот в вариабельных доменах цепей своих антител. [ необходима цитата ]
Это служит для увеличения разнообразия пула антител и влияет на антигенсвязывающую аффинность антитела . [66] Некоторые точечные мутации приведут к выработке антител, которые имеют более слабое взаимодействие (низкое сродство) со своим антигеном, чем исходное антитело, а некоторые мутации будут генерировать антитела с более сильным взаимодействием (высокое сродство). [67] В-клетки, которые экспрессируют высокоаффинные антитела на своей поверхности, получат сильный сигнал выживания во время взаимодействия с другими клетками, тогда как те, у которых низкоаффинные антитела, не получат и умрут в результате апоптоза . [67] Таким образом, В-клетки, экспрессирующие антитела с более высоким сродством к антигену, вытеснят те, у которых более слабое сродство, за функцию и выживание, что позволит среднему сродству антител со временем увеличиться. Процесс генерации антител с повышенным связывающим сродством называется созреванием сродства . Созревание сродства происходит в зрелых В-клетках после рекомбинации V(D)J и зависит от помощи со стороны вспомогательных Т-клеток . [68]
Переключение изотипа или класса — это биологический процесс , происходящий после активации В-клетки, который позволяет клетке вырабатывать различные классы антител (IgA, IgE или IgG). [63] Различные классы антител и, следовательно, эффекторные функции определяются константными (C) областями тяжелой цепи иммуноглобулина. Первоначально наивные В-клетки экспрессируют только IgM и IgD клеточной поверхности с идентичными антигенсвязывающими областями. Каждый изотип адаптирован для определенной функции; поэтому после активации для эффективного устранения антигена может потребоваться антитело с эффекторной функцией IgG, IgA или IgE. Переключение класса позволяет различным дочерним клеткам из одной и той же активированной В-клетки вырабатывать антитела различных изотипов. Во время переключения класса изменяется только константная область тяжелой цепи антитела; вариабельные области и, следовательно, антигенная специфичность остаются неизменными. Таким образом, потомство одной В-клетки может вырабатывать антитела, все специфичные для одного и того же антигена, но обладающие способностью вырабатывать эффекторную функцию, соответствующую каждому антигенному вызову. Переключение класса запускается цитокинами; генерируемый изотип зависит от того, какие цитокины присутствуют в среде В-клеток. [69]
Переключение классов происходит в локусе гена тяжелой цепи с помощью механизма, называемого рекомбинацией переключения классов (CSR). Этот механизм основан на консервативных нуклеотидных мотивах, называемых областями переключения (S) , которые находятся в ДНК выше каждого гена константной области (за исключением δ-цепи). Цепь ДНК разрывается под действием ряда ферментов в двух выбранных S-областях. [70] [71] Экзон вариабельного домена воссоединяется с помощью процесса, называемого негомологичным соединением концов (NHEJ), с желаемой константной областью (γ, α или ε). Этот процесс приводит к образованию гена иммуноглобулина, который кодирует антитело другого изотипа. [72]
Антитело можно назвать моноспецифическим , если оно имеет специфичность к одному антигену или эпитопу, [73] или биспецифическим, если оно имеет сродство к двум разным антигенам или двум разным эпитопам на одном и том же антигене. [74] Группа антител может быть названа поливалентной (или неспецифической ), если они имеют сродство к различным антигенам [75] или микроорганизмам. [75] Внутривенный иммуноглобулин , если не указано иное, состоит из множества различных IgG (поликлональных IgG). Напротив, моноклональные антитела являются идентичными антителами, вырабатываемыми одной В-клеткой. [ необходима цитата ]
Гетеродимерные антитела, которые также являются асимметричными антителами, обеспечивают большую гибкость и новые форматы для присоединения различных препаратов к плечам антител. Одним из общих форматов для гетеродимерного антитела является формат «выступы в отверстия». Этот формат специфичен для тяжелой части цепи константной области в антителах. Часть «выступы» создается путем замены небольшой аминокислоты на большую. Она помещается в «отверстие», которое создается путем замены большой аминокислоты на меньшую. То, что соединяет «выступы» с «отверстиями», — это дисульфидные связи между каждой цепью. Форма «выступы в отверстия» способствует антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности. Одноцепочечные вариабельные фрагменты ( scFv ) соединены с вариабельным доменом тяжелой и легкой цепи через короткий линкерный пептид. Линкер богат глицином, что придает ему большую гибкость, и серином/треонином, что придает ему специфичность. Два различных фрагмента scFv могут быть соединены вместе через шарнирную область с константным доменом тяжелой цепи или константным доменом легкой цепи. [76] Это придает антителу биспецифичность, позволяя связывать специфичности двух различных антигенов. [77] Формат «выступы в отверстия» усиливает образование гетеродимеров, но не подавляет образование гомодимеров. [ необходима цитата ]
Для дальнейшего улучшения функции гетеродимерных антител многие ученые ищут искусственные конструкции. Искусственные антитела в значительной степени представляют собой разнообразные белковые мотивы, которые используют функциональную стратегию молекулы антитела, но не ограничены структурными ограничениями петли и каркаса естественного антитела. [78] Возможность контролировать комбинационный дизайн последовательности и трехмерного пространства может превзойти естественный дизайн и позволить присоединение различных комбинаций лекарств к плечам. [ необходима цитата ]
Гетеродимерные антитела имеют больший диапазон форм, которые они могут принимать, и лекарства, которые прикрепляются к плечам, не обязательно должны быть одинаковыми на каждом плече, что позволяет использовать различные комбинации лекарств при лечении рака. Фармацевтические препараты способны производить высокофункциональные биспецифические и даже мультиспецифические антитела. Степень, в которой они могут функционировать, впечатляет, учитывая, что такое изменение формы от естественной формы должно приводить к снижению функциональности. [ необходима цитата ]
Диверсификация антител обычно происходит посредством соматической гипермутации, переключения классов и созревания сродства, нацеленного на локусы генов BCR, но иногда были задокументированы более нетрадиционные формы диверсификации. [79] Например, в случае малярии, вызванной Plasmodium falciparum , некоторые антитела от инфицированных продемонстрировали вставку из хромосомы 19, содержащей 98-аминокислотный участок из лейкоцитарно-ассоциированного иммуноглобулин-подобного рецептора 1, LAIR1 , в локтевом суставе. Это представляет собой форму межхромосомной транспозиции. LAIR1 обычно связывает коллаген, но может распознавать повторяющиеся вкрапленные семейства полипептидов (RIFIN), члены семейства которых высоко экспрессируются на поверхности эритроцитов, инфицированных P. falciparum . Фактически, эти антитела претерпели созревание сродства, которое усилило сродство к RIFIN, но отменило сродство к коллагену. Эти антитела, содержащие LAIR1, были обнаружены у 5–10% доноров из Танзании и Мали, но не у европейских доноров. [80] Однако европейские доноры также показали 100–1000 нуклеотидных растяжений внутри локтевых суставов. Это явление может быть специфичным для малярии, поскольку известно, что инфекция вызывает геномную нестабильность. [81]
Термин «антитело» впервые был использован в тексте Пауля Эрлиха . Термин Antikörper (немецкое слово, обозначающее антитело ) появляется в заключении его статьи «Экспериментальные исследования иммунитета», опубликованной в октябре 1891 года, в которой говорится, что «если два вещества вызывают два различных Antikörper , то они сами должны быть разными». [82] Однако этот термин не был принят сразу, и было предложено несколько других терминов для обозначения антитела; среди них были Immunkörper , Amboceptor , Zwischenkörper , substance sensibilisatrice , copula , Desmon , philocytase , fixateur и Immunisin . [82] Слово антитело имеет формальную аналогию со словом антитоксин и схожую концепцию с Immunkörper ( иммунное тело на английском языке). [82] Таким образом, исходная конструкция слова содержит логическую ошибку; антитоксин – это нечто, направленное против токсина, в то время как антитело – это тело, направленное против чего-то. [82]
Изучение антител началось в 1890 году, когда Эмиль фон Беринг и Китасато Шибасабуро описали активность антител против токсинов дифтерии и столбняка . Фон Беринг и Китасато выдвинули теорию гуморального иммунитета , предположив, что медиатор в сыворотке может реагировать с чужеродным антигеном. [86] [87] Его идея побудила Пола Эрлиха предложить теорию боковой цепи для взаимодействия антител и антигенов в 1897 году, когда он выдвинул гипотезу, что рецепторы (описанные как «боковые цепи») на поверхности клеток могут специфически связываться с токсинами — во взаимодействии «замок и ключ» — и что эта реакция связывания является пусковым механизмом для выработки антител. [88] Другие исследователи считали, что антитела свободно существуют в крови, и в 1904 году Альмрот Райт предположил, что растворимые антитела покрывают бактерии, чтобы пометить их для фагоцитоза и уничтожения; процесс, который он назвал опсонинизацией . [89]
В 1920-х годах Майкл Гейдельбергер и Освальд Эвери наблюдали, что антигены могут осаждаться антителами, и продолжили показывать, что антитела состоят из белка. [90] Биохимические свойства взаимодействий связывания антигена с антителом были более подробно изучены в конце 1930-х годов Джоном Марраком . [91] Следующее крупное достижение произошло в 1940-х годах, когда Лайнус Полинг подтвердил теорию «замка и ключа», предложенную Эрлихом , показав, что взаимодействия между антителами и антигенами зависят больше от их формы, чем от их химического состава. [92] В 1948 году Астрид Фагреус обнаружила, что В-клетки в форме плазматических клеток отвечают за выработку антител. [93]
Дальнейшая работа была сосредоточена на характеристике структур белков антител. Крупным достижением в этих структурных исследованиях стало открытие в начале 1960-х годов Джеральдом Эдельманом и Джозефом Галли легкой цепи антитела [94] и их понимание того, что этот белок является тем же самым, что и белок Бенса-Джонса , описанный в 1845 году Генри Бенсом Джонсом [95] Эдельман продолжил открытие того, что антитела состоят из тяжелых и легких цепей, связанных дисульфидными связями . Примерно в то же время Родни Портер охарактеризовал области связывания антител (Fab) и хвоста антитела (Fc) IgG [ 96] Вместе эти ученые вывели структуру и полную аминокислотную последовательность IgG, подвиг, за который они были совместно награждены Нобелевской премией по физиологии и медицине 1972 года [96] Фрагмент Fv был подготовлен и охарактеризован Дэвидом Гиволом. [97] Хотя большинство этих ранних исследований были сосредоточены на IgM и IgG, в 1960-х годах были идентифицированы другие изотипы иммуноглобулинов: Томас Томаси открыл секреторное антитело ( IgA ); [98] Дэвид С. Роу и Джон Л. Фэйи открыли IgD; [99] а Кимишиге Ишизака и Теруко Ишизака открыли IgE и показали, что это класс антител, участвующих в аллергических реакциях. [100] В знаковой серии экспериментов, начавшихся в 1976 году, Сусуму Тонегава показал, что генетический материал может перестраиваться, образуя широкий спектр доступных антител. [101]
Обнаружение определенных антител является очень распространенной формой медицинской диагностики , и такие приложения, как серология, зависят от этих методов. [102] Например, в биохимических анализах для диагностики заболеваний, [103] титр антител, направленных против вируса Эпштейна-Барр или болезни Лайма , оценивается по крови. Если эти антитела отсутствуют, либо человек не инфицирован, либо инфекция произошла очень давно, и В-клетки, генерирующие эти специфические антитела, естественным образом распались. [ необходима цитата ]
В клинической иммунологии уровни отдельных классов иммуноглобулинов измеряются с помощью нефелометрии (или турбидиметрии ) для характеристики профиля антител пациента. [104] Повышение уровня различных классов иммуноглобулинов иногда полезно для определения причины поражения печени у пациентов, у которых диагноз неясен. [4] Например, повышенный уровень IgA указывает на алкогольный цирроз печени , повышенный уровень IgM указывает на вирусный гепатит и первичный билиарный цирроз печени , в то время как уровень IgG повышается при вирусном гепатите, аутоиммунном гепатите и циррозе. [ необходима ссылка ]
Аутоиммунные расстройства часто можно проследить до антител, которые связывают собственные эпитопы организма ; многие из них можно обнаружить с помощью анализов крови . Антитела, направленные против поверхностных антигенов эритроцитов при иммуноопосредованной гемолитической анемии , обнаруживаются с помощью теста Кумбса . [105] Тест Кумбса также используется для скрининга антител при подготовке к переливанию крови , а также для скрининга антител у женщин в дородовой период . [105]
На практике для диагностики инфекционных заболеваний используют несколько иммунодиагностических методов, основанных на выявлении комплекса антиген-антитело, например , ИФА , иммунофлуоресценция , вестерн-блот , иммунодиффузия , иммуноэлектрофорез и магнитный иммуноферментный анализ . [106] Антитела, полученные против хорионического гонадотропина человека , используются в безрецептурных тестах на беременность. [ требуется ссылка ]
Новая химия диоксаборолана позволяет маркировать антитела радиоактивным фторидом ( 18F ), что позволяет проводить позитронно-эмиссионную томографию ( ПЭТ ) для визуализации рака . [107]
Терапия с использованием целевых моноклональных антител применяется для лечения таких заболеваний, как ревматоидный артрит , [108] рассеянный склероз , [109] псориаз , [110] и многих форм рака , включая неходжкинскую лимфому , [111] колоректальный рак , рак головы и шеи и рак молочной железы . [112]
Некоторые иммунодефициты, такие как Х-сцепленная агаммаглобулинемия и гипогаммаглобулинемия , приводят к частичному или полному отсутствию антител. [113] Эти заболевания часто лечатся путем индукции краткосрочной формы иммунитета , называемой пассивным иммунитетом . Пассивный иммунитет достигается путем передачи готовых антител в форме сыворотки человека или животного , объединенного иммуноглобулина или моноклональных антител , пораженному индивидууму. [114]
Резус-фактор , также известный как антиген Rh D, представляет собой антиген, обнаруженный на эритроцитах ; у резус-положительных (Rh+) людей этот антиген есть на эритроцитах, а у резус-отрицательных (Rh–) его нет. Во время нормальных родов , родовой травмы или осложнений во время беременности кровь плода может попасть в организм матери. В случае несовместимости матери и ребенка с резус-фактором последующее смешивание крови может сенсибилизировать мать с резус-фактором к антигену Rh на эритроцитах ребенка с резус-фактором, что подвергает оставшуюся часть беременности и любые последующие беременности риску гемолитической болезни новорожденного . [115]
Антитела иммуноглобулина Rho(D) специфичны для человеческого антигена RhD. [116] Антитела анти-RhD вводятся как часть пренатальной схемы лечения для предотвращения сенсибилизации, которая может возникнуть, когда у резус-отрицательной матери есть резус-положительный плод. Лечение матери антителами анти-RhD до и сразу после травмы и родов уничтожает антиген Rh в системе матери от плода. Это происходит до того, как антиген может стимулировать материнские В-клетки «запомнить» антиген Rh, генерируя клетки памяти В. Поэтому ее гуморальная иммунная система не будет вырабатывать антитела анти-Rh и не будет атаковать антигены Rh текущего или последующих детей. Лечение иммуноглобулином Rho(D) предотвращает сенсибилизацию, которая может привести к заболеванию Rh , но не предотвращает и не лечит само основное заболевание. [116]
Специфические антитела производятся путем инъекции антигена млекопитающему , такому как мышь , крыса , кролик , коза , овца или лошадь , для получения большого количества антител. Кровь, выделенная из этих животных, содержит поликлональные антитела — множественные антитела, которые связываются с одним и тем же антигеном — в сыворотке , которую теперь можно назвать антисывороткой . Антигены также вводят цыплятам для получения поликлональных антител в яичном желтке . [117] Чтобы получить антитело, специфичное для одного эпитопа антигена, секретирующие антитела лимфоциты выделяют из животного и иммортлизуют путем слияния их с линией раковых клеток. Слитые клетки называются гибридомами и будут непрерывно расти и секретировать антитела в культуре. Отдельные клетки гибридомы выделяются путем клонирования с разбавлением для получения клонов клеток , которые все продуцируют одно и то же антитело; эти антитела называются моноклональными антителами . [118] Поликлональные и моноклональные антитела часто очищают с помощью хроматографии с белком A/G или антиген-аффинной хроматографии . [119]
В исследованиях очищенные антитела используются во многих приложениях. Антитела для исследовательских приложений можно найти напрямую у поставщиков антител или с помощью специализированной поисковой системы. Исследовательские антитела чаще всего используются для идентификации и определения местонахождения внутриклеточных и внеклеточных белков. Антитела используются в проточной цитометрии для дифференциации типов клеток по белкам, которые они экспрессируют; различные типы клеток экспрессируют различные комбинации кластеров молекул дифференциации на своей поверхности и производят различные внутриклеточные и секретируемые белки. [120] Они также используются в иммунопреципитации для разделения белков и всего, что с ними связано (коиммунопреципитация) от других молекул в клеточном лизате , [121] в вестерн-блот -анализах для идентификации белков, разделенных электрофорезом , [122] и в иммуногистохимии или иммунофлуоресценции для изучения экспрессии белков в срезах тканей или для определения местонахождения белков внутри клеток с помощью микроскопа . [ 120] [123] Белки также можно обнаружить и количественно определить с помощью антител, используя методы ELISA и ELISpot . [124] [125]
Антитела, используемые в исследованиях, являются одними из самых мощных, но и самых проблемных реагентов с огромным количеством факторов, которые необходимо контролировать в любом эксперименте, включая перекрестную реактивность или распознавание антителом нескольких эпитопов и сродство, которые могут сильно различаться в зависимости от экспериментальных условий, таких как pH, растворитель, состояние ткани и т. д. Было предпринято множество попыток улучшить как способ, которым исследователи проверяют антитела [126] [127] , так и способы, которыми они сообщают об антителах. Исследователи, использующие антитела в своей работе, должны правильно регистрировать их, чтобы их исследования были воспроизводимыми (и, следовательно, проверенными и квалифицированными другими исследователями). Менее половины исследовательских антител, упомянутых в научных работах, можно легко идентифицировать. [128] Статьи, опубликованные в F1000 в 2014 и 2015 годах, предоставляют исследователям руководство по отчетности об использовании исследовательских антител. [129] [130] Статья RRID опубликована совместно в 4 журналах, которые внедрили стандарт RRID для цитирования исследовательских ресурсов, который использует данные из antibodiesregistry.org как источника идентификаторов антител [131] (см. также группу в Force11 [132] ).
Регионы антител могут быть использованы для дальнейших биомедицинских исследований, выступая в качестве руководства для лекарств, чтобы достичь своей цели. Несколько приложений включают использование бактериальных плазмид для маркировки плазмид с Fc-регионом антитела, например, плазмида pFUSE-Fc. [ необходима цитата ]
Существует несколько способов получения антител, включая методы in vivo, такие как иммунизация животных, и различные подходы in vitro, такие как метод фагового дисплея. [133] Традиционно большинство антител производятся линиями гибридомных клеток путем иммортализации клеток, продуцирующих антитела, путем химически индуцированного слияния с клетками миеломы . В некоторых случаях дополнительные слияния с другими линиями создали « триомы » и « квадромы ». Процесс производства должен быть надлежащим образом описан и проверен. Исследования по проверке должны включать, по крайней мере:
Важность антител в здравоохранении и биотехнологической промышленности требует знания их структур с высоким разрешением . Эта информация используется для белковой инженерии , изменения аффинности связывания антигена и идентификации эпитопа данного антитела. Рентгеновская кристаллография является одним из широко используемых методов определения структур антител. Однако кристаллизация антитела часто является трудоемкой и занимает много времени. Вычислительные подходы представляют собой более дешевую и быструю альтернативу кристаллографии, но их результаты более неоднозначны, поскольку они не производят эмпирические структуры. Онлайновые веб-серверы, такие как Web Antibody Modeling (WAM) [134] и Prediction of Immunoglobulin Structure (PIGS) [135], позволяют выполнять вычислительное моделирование вариабельных областей антител. Rosetta Antibody — это новый сервер прогнозирования структуры области F V антитела , который включает в себя сложные методы для минимизации петель CDR и оптимизации относительной ориентации легких и тяжелых цепей, а также модели гомологии , которые предсказывают успешную стыковку антител с их уникальным антигеном. [136] Однако описание сайта связывания антитела с использованием только одной статической структуры ограничивает понимание и характеристику функции и свойств антитела. Чтобы улучшить прогнозирование структуры антитела и учесть сильно коррелированные движения петли CDR и интерфейса, паратопы антитела следует описывать как взаимопревращающиеся состояния в растворе с различными вероятностями. [27]
Возможность описания антитела посредством связывающей аффинности с антигеном дополняется информацией о структуре антитела и аминокислотных последовательностях для целей патентных заявок. [137] Было представлено несколько методов для вычислительного проектирования антител на основе структурных биоинформатических исследований CDR антител. [138] [139] [140]
Существует множество методов, используемых для секвенирования антител, включая деградацию Эдмана , кДНК и т. д.; хотя одним из наиболее распространенных современных способов использования для идентификации пептидов/белков является жидкостная хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС). [141] Методы секвенирования антител в больших объемах требуют вычислительных подходов для анализа данных, включая секвенирование de novo непосредственно из тандемных масс-спектров [142] и методы поиска в базах данных, которые используют существующие базы данных последовательностей белков . [143] [144] Многие версии дробового секвенирования белков способны увеличить покрытие за счет использования методов фрагментации CID/HCD/ETD [145] и других методов, и они достигли существенного прогресса в попытке полностью секвенировать белки , особенно антитела. Другие методы предполагали существование похожих белков, [146] известную последовательность генома , [147] или комбинированные подходы сверху вниз и снизу вверх. [148] Современные технологии позволяют собирать белковые последовательности с высокой точностью путем интеграции пептидов de novo секвенирования , интенсивности и показателей позиционной уверенности из базы данных и поиска гомологии . [149]
Миметики антител — это органические соединения, такие как антитела, которые могут специфически связывать антигены. Они состоят из искусственных пептидов или белков, или молекул нуклеиновых кислот на основе аптамеров с молярной массой около 3–20 кДа . Фрагменты антител, такие как Fab и нанотела, не считаются миметиками антител . Общими преимуществами по сравнению с антителами являются лучшая растворимость, проникновение в ткани, устойчивость к теплу и ферментам , а также сравнительно низкие производственные затраты. Миметики антител разрабатываются и коммерциализируются как исследовательские, диагностические и терапевтические агенты. [150]
BAU (единица связывания антител, часто BAU/мл) — это единица измерения, определенная ВОЗ для сравнения анализов, выявляющих один и тот же класс иммуноглобулинов с одинаковой специфичностью. [151] [152] [153]
(A–D) могут распознавать практически любой антиген, большой или маленький, и который может иметь разнообразный химический состав от малых молекул (A) до углеводов, липидов, пептидов (B), белков (C и D) и их комбинаций.
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )Взаимодействие антитела с антигеном: основа количественных и качественных анализов. Экспериментально, если известная концентрация антитела смешивается с увеличивающимся количеством специфического антигена, то из раствора начинают выпадать в осадок комплексы антитела с антигеном, имеющие поперечные связи.