Ellenanyag
Az antitestek (más néven immunglobulinok) nagyméretű, Y alakú fehérjék, amelyek a baktériumok és vírusok felszínéhez tapadnak. A gerincesek vérében vagy más testnedveiben találhatók. Az antitestek az adaptív immunrendszer kulcsfontosságú elemei.
Az antitest felismeri az idegen célpont egy egyedi részét, az úgynevezett antigént. Az antitest "Y"-jának minden egyes csúcsa olyan szerkezetet tartalmaz (mint egy zár), amely az antigén egy adott kulcsszerű szerkezetéhez illeszkedik. Ez köti össze a két struktúrát.
Ezt a kötődési mechanizmust használva az antitest megjelölhet egy mikrobát vagy egy fertőzött sejtet, hogy az immunrendszer más részei megtámadhassák, vagy közvetlenül semlegesítheti a célpontot. Az antitestek termelése a humorális immunitás fő funkciója.
Minden antitest más és más. Mindegyiket úgy tervezték, hogy csak egyfajta antigént (a gyakorlatban ez vírust vagy baktériumot jelent) támadjanak meg. Például a himlő elpusztítására tervezett antitest nem képes a bubópestist vagy a náthát elpusztítani.
Bár az antitestek általános szerkezete nagyon hasonló, a fehérje csúcsán lévő kis régió rendkívül változatos. Ez lehetővé teszi, hogy több millió különböző csúcsszerkezetű antitest létezzen. E változatok mindegyike más-más antigénhez tud kötődni. Az antitesteknek ez a hatalmas változatossága lehetővé teszi, hogy az immunrendszer az antigének ugyanilyen széles skáláját ismerje fel.
Minden antitest egy adott antigénhez kötődik; ez úgy működik, mint egy zár és kulcs.
1. Fragment antigénkötő régió2 . A töredék kristályosítható régiója3 . Nehéz lánc (kék) egy változó (VH ) doménnel, amelyet egy állandó domén (CH 1), egy csuklós régió és két további állandó (CH2 és C H3) domén követ. 4. Könnyű lánc (zöld) egy változó (V L) és egy állandó (C L) doménnel5 . Antigénkötő hely (paratóp) 6 . Csuklós régiók
Immunglobulin sokféleség
Alapvető kérdés
Bár egyetlen egyedben rengeteg különböző antitest készül, a fehérjék előállításához rendelkezésre álló gének számát a genom mérete korlátozza.
Rengeteg mikroba törzs létezik, ezért a gerinceseknek több millió különböző antitestre van szükségük. Valójában az ember körülbelül 10 milliárd különböző antitestet termel, amelyek mindegyike egy-egy antigénhelyet képes megkötni. Ezt sokkal kisebb számú génből kell megoldani: a teljes emberi genomnak csak körülbelül 20 000 génje van.
Számos összetett genetikai mechanizmus alakult ki. Ezek teszik lehetővé, hogy a gerincesek B-sejtjei viszonylag kevés antitestgénből hatalmas antitestkészletet hozzanak létre. A teljes részleteket itt nem ismertetjük, csak összefoglaljuk.
Az antitestek sokféleségét a génállományból származó szegmensek sokféle módon történő kombinálásával kapjuk. Ezután az antitest gén kötőhelyének területén hipermutációk keletkeznek. Ez további sokféleséget hoz létre.
Nehéz láncok
Az antitestek az immunglobulin szupercsaládba tartozó glikoproteinek; az antitest és az immunglobulin kifejezéseket gyakran felváltva használják. Az antitestek jellemzően alapvető szerkezeti egységekből állnak - mindegyik két nagy nehézláncból és két kis könnyű láncból áll. Az antitestek nehézláncainak többféle típusa létezik, és többféle antitest létezik, amelyeket aszerint, hogy melyik nehézlánccal rendelkeznek, különböző izotípusokba sorolnak. Az emlősökben öt különböző antitest-izotípus ismert. Ezek segítenek a megfelelő immunválaszt irányítani az egyes különböző típusú idegen tárgyakra, amelyekkel találkoznak.
Változó tippek
Bár az antitestek általános szerkezete nagyon hasonló, a fehérje csúcsán lévő kis régió rendkívül változatos, ami lehetővé teszi, hogy több millió, egymástól kissé eltérő csúcsszerkezettel rendelkező antitest vagy antigénkötő hely létezzen. Ezt a régiót hipervariábilis régiónak nevezik. E változatok mindegyike más-más antigénhez tud kötődni. Az antitesteknek ez a hatalmas változatossága lehetővé teszi, hogy az immunrendszer ugyanilyen sokféle antigént ismerjen fel. Az antitestek nagy és változatos populációját a különböző antigénkötő helyeket (vagy paratópokat) kódoló génszakaszok véletlenszerű kombinációi hozzák létre, majd az antitestgén ezen területén véletlenszerű mutációk következnek be, amelyek további változatosságot hoznak létre. Az antitestgének egy osztályváltásnak nevezett folyamat során is átrendeződnek, ami lehetővé teszi, hogy egyetlen antitestet az immunrendszer több különböző része is használjon.
Kérdések és válaszok
K: Mik azok az antitestek?
V: Az antitestek nagy, Y alakú fehérjék, amelyek a baktériumok és vírusok felszínéhez tudnak tapadni. A gerincesek vérében vagy más testnedveiben találhatók, és kulcsszerepet játszanak az adaptív immunrendszerben.
K: Hogyan működnek az antitestek?
V: Az antitestek "Y"-jának minden egyes csúcsa olyan szerkezetet tartalmaz (mint egy zár), amely illeszkedik egy antigén egy adott kulcsszerű szerkezetéhez. Ez köti össze a két szerkezetet, lehetővé téve számukra, hogy mikrobákat vagy fertőzött sejteket jelöljenek meg az immunrendszer más részeinek támadására, vagy közvetlenül semlegesítsék a célpontjukat.
K: Mi a humorális immunitás?
V: Humorális immunitásról akkor beszélünk, amikor a szervezetbe kerülő idegen antigénekre válaszul antitestek termelődnek. Ez az adaptív immunrendszer része, amely segít megvédeni a betegségekkel és fertőzésekkel szemben.
K: Minden antitest különböző?
V: Igen, minden antitestet úgy terveztek, hogy csak egyfajta antigént támadjon meg (a gyakorlatban ez vírust vagy baktériumot jelent). Például a himlő elpusztítására tervezett antitest nem képes a bubópestist vagy a náthát elpusztítani. Bár az antitestek általános szerkezete hasonló, a hegyükön eltérések vannak, ami lehetővé teszi, hogy milliónyi különböző, eltérő csúcsszerkezetű változat létezzen, így különböző antigénekhez tudnak kötődni.
K: Hogyan segít ez a sokféleség a szervezetünknek?
V: Az antitesteknek ez a hatalmas változatossága lehetővé teszi immunrendszerünk számára, hogy ugyanilyen sokféle antigént ismerjen fel, így jobban meg tud védeni minket a betegségektől és fertőzésektől.
K: Hol találunk antitesteket?
V: Az antitestek a gerincesek, például az emberek és az állatok vérében vagy más testnedveiben találhatók.
