ანტისხეეულები

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                         ანტისხეეულები

                                

ანტიგენსა და ანტისხეულს შორის ურთიერთქმედების სქემა

სისხლის პლაზმის დიდი გლობულური ცილები გამოიყოფა იმუნური სისტემის პლაზმური უჯრედების მიერ და გამოიყენება პათოგენური უჯრედების (ბაქტერიები, სოკოები, მრავალუჯრედული პარაზიტები) და ვირუსების, აგრეთვე ცილოვანი შხამებისა და სხვა უცხო ნივთიერებების გასანეიტრალებლად. თითოეული ანტისხეული ცნობს პათოგენის უნიკალურ ელემენტს, რომელიც არ არის თავად სხეულში - ანტიგენს, ხოლო მოცემულ ანტიგენში - მის გარკვეულ ნაწილს, ეპიტოპს. პათოგენების ზედაპირზე ანტიგენებთან შეკავშირებით, ანტისხეულებს შეუძლიათ ან პირდაპირ გაანეიტრალონ ისინი, ან იმუნური სისტემის სხვა კომპონენტები, როგორიცაა კომპლემენტის სისტემა და ფაგოციტები, გაანადგურონ უცხო უჯრედები ან ვირუსული ნაწილაკები. ანტისხეულები ჰუმორული სპეციფიკური იმუნიტეტის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია.

ანტისხეულები (იმუნოგლობულინები) ქმნიან ცილოვან ოჯახს. ანტისხეულის მოლეკულას აქვს Y- ფორმა, ორი იდენტური ანტიგენის დამაკავშირებელი ადგილი განლაგებულია მოლეკულის ორ ბოლოში, ხოლო მესამე დასასრული შეიძლება იყოს რამდენიმე ტიპიდან, რაც დამოკიდებულია მასზე, ანტისხეულები ენიჭება ამა თუ იმ კლასს. უმეტეს შემთხვევაში, ერთი ანტისხეული შედგება ორი მძიმე ჯაჭვისა და ორი მსუბუქი ჯაჭვისგან. ძუძუმწოვრებში არის ხუთი ტიპის მძიმე ჯაჭვები - α, γ, δ, ε და μ, რომლებიც შეესაბამება ანტისხეულების ხუთ იზოტიპს [en] (კლასებს) - IgA, IgG, IgD, IgE და IgM . თითოეული იზოტიპის ანტისხეულები განსხვავდება სხვებისგან ფუნქციებითა და სტრუქტურული მახასიათებლებით. ანტისხეულების უზარმაზარი ცვალებადობა უზრუნველყოფილია V(D)J რეკომბინაციის დროს მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვების კოდირების ლოკუსების გადაკეთებით.

ანტისხეულების ფორმირება, რომლებიც აღიარებენ სხეულის ნორმალურ ცილებს (ავტოანტისხეულები) არის აუტოიმუნური დაავადებების განვითარების საფუძველი, როგორიცაა სისტემური წითელი მგლურა, რევმატოიდული ართრიტი და სხვა. ანტისხეულების სრული ან ნაწილობრივი არარსებობა იწვევს იმუნოდეფიციტის მდგომარეობების განვითარებას.

იხ.   ვიდეო - Antibody Immune Response #shorts

იმუნოგლობულინის (ანტისხეულების) მოლეკულები ასო "Y"-ს მსგავსია და შედგება ორი იდენტური მსუბუქი და ორი იდენტური მძიმე პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია დისულფიდური ბმებით. პოლიპეპტიდური ჯაჭვები "ასო Y"-ის "ზედა" ბოლოებზე მთავრდება ამინო ჯგუფებით და წარმოადგენს ანტიგენის შებოჭვის ადგილებს, "ფეხი" - კარბოქსილის ჯგუფებით .

ცნობილია ანტისხეულების ხსნადი და მემბრანული ფორმები. მემბრანული ანტისხეულები გვხვდება B-ლიმფოციტებზე და მათ უწოდებენ B-უჯრედების რეცეპტორებს. ხსნადი ანტისხეულები სტრუქტურაში თითქმის იდენტურია მემბრანულის, განსხვავებები ეხება მხოლოდ C-ტერმინალურ (მუდმივ) ნაწილს. მონომერული იმუნოგლობულინის მოლეკულას აქვს მოლეკულური წონა 150-170 kDa და შედგება ოთხი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან: ორი მსუბუქი ან L-ჯაჭვი (ინგლისური Lite) (წონა 50-60 kDa) და ორი მძიმე ან H- ჯაჭვი (ინგლისური Heavy). ) (მასა 100-120 კდა), რომლებიც განლაგებულია სიმეტრიულად და დაკავშირებულია დისულფიდური ბმებით. H- და L- ჯაჭვები დაკავშირებულია ერთი დისულფიდური ბმით, რომელიც მდებარეობს მსუბუქი ჯაჭვის C-ბოლოსთან ახლოს, დარჩენილი დისულფიდური ბმები H- ჯაჭვებს ერთმანეთთან აკავებს. მსუბუქი ჯაჭვები მოიცავს ორ ჰომოლოგიურ სეგმენტს (დომენი), ხოლო მძიმე ჯაჭვებს აქვს 4-5 დომენი. დომენები შედგება დაახლოებით 110 ამინომჟავის ნარჩენებისგან (a.a.) და აქვთ მსგავსი სივრცითი სტრუქტურა, რომელიც სტაბილიზირებულია ერთი დისულფიდური კავშირით, მაგრამ მათი ფუნქციები განსხვავდება. ეს დომენები ეხება ეგრეთ წოდებულ იმუნოგლობულინის დომენებს, რომლებიც შეიცავს დამახასიათებელ სტრუქტურულ მოტივს[en], რომელიც ცნობილია როგორც იმუნოგლობულინის ნაოჭი, წარმოდგენილია ორი β-შრით, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან დისულფიდური ბმებისა და ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების საშუალებით, ქმნიან რაღაც სენდვიჩის. დომენები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან ჰიდროფობიური ურთიერთქმედების გზით.

იმუნოგლობულინის დომენები ქმნიან ორ მძიმე ჯაჭვს (წითელი და ლურჯი ჯაჭვები) და ორი მსუბუქი (ყვითელი და მწვანე ჯაჭვები). იმუნოგლობულინის დომენის შემადგენლობა მოიცავს 7-დან (მუდმივი დომენი) 9-მდე (ცვლადი დომენები) β-ფურცლებს.

ყველა ჯაჭვის N-ბოლო ჩართულია ანტიგენის ამოცნობაში, ანუ ისინი ქმნიან ორ იდენტურ ანტიგენთან შეკავშირების ადგილს. ანტიგენის ამოცნობის პროცესში მთავარ როლს ასრულებს ანტიგენის სტრუქტურების (უფრო ზუსტად, ანტიგენის მოლეკულის ნაწილი - ეპიტოპი) და ანტისხეულის ანტიგენის ამომცნობი ადგილის, ანუ პარატოპის სტრუქტურების შესაბამისობა. "გასაღების ჩაკეტვის" პრინციპი. იმუნოგლობულინების სპეციფიკა განისაზღვრება ანტიგენის ამომცნობი დომენების ამინომჟავების თანმიმდევრობით, რომლებსაც უწოდებენ ცვლადი ან V დომენებს (ასევე უწოდებენ FV რეგიონებს). ანტიგენთან დამაკავშირებელი ადგილი იქმნება მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვების V-დომენებით (შესაბამისად, VH- და VL-დომენები). იგი იქმნება β-ფურცლების ცვლადი მარყუჟებით, რომელთაგან სამი ეკუთვნის VL-დომენებს, ხოლო დანარჩენი სამი ეკუთვნის VH-დომენებს. ამ მარყუჟებს ზოგჯერ მოიხსენიებენ, როგორც კომპლემენტარობის განმსაზღვრელ რეგიონებს (CDR). CDR-ები ასევე ცნობილია, როგორც ჰიპერცვალებადი რეგიონები. იმუნოგლობულინის მოლეკულაში, ჩვეულებრივ, არის 3 ჰიპერცვლადი რეგიონი, რომელთა პოზიცია ჯაჭვში შეიძლება იყოს განსხვავებული. გარდა ამისა, თითოეული V- დომენი მოიცავს შედარებით მუდმივი შემადგენლობის 4 რეგიონს (ჩარჩო რეგიონები). CDR-ების ულტრა მაღალი ცვალებადობა უზრუნველყოფს იმუნოგლობულინების უზარმაზარ მრავალფეროვნებას.

იმუნოგლობულინის მოლეკულის დანარჩენ დომენებს აქვთ ფიქსირებული სტრუქტურა, ამიტომ მათ უწოდებენ მუდმივ, ან C- დომენებს. L-ჯაჭვი შეიცავს ერთ C-დომენს (აღნიშნავს CL), ხოლო H-ჯაჭვი შეიცავს 3 ან 4 დომენს, რომლებიც დანიშნულია CH1, CH2, CH3, CH4. C- დომენები არ მონაწილეობენ ანტიგენის ამოცნობაში და საჭიროა იმუნური უჯრედების რეცეპტორებთან ურთიერთქმედებისთვის, კომპლემენტის სისტემის გააქტიურებისთვის და სხვა ეფექტორული ფუნქციებისთვის.

ჰიპერცვალებადი პოზიციების წილი V- დომენებში მცირეა შედარებით უცვლელ პოზიციებთან შედარებით და შეადგენს ყველა ამინომჟავის ნარჩენების 15-20%-ს. გარდა ამისა, ხერხემლიანთა ევოლუციაში, V- დომენები უფრო კონსერვირებული აღმოჩნდა, ვიდრე მუდმივი დომენები და მათი კონსერვატიზმი დაკავშირებულია მუდმივ რეგიონებთან. ამრიგად, VL დომენების ჰომოლოგია ვეფხვსა და გალაპაგოს ზვიგენებს შორის არის დაახლოებით 75%, ხოლო ადამიანებსა და ძაღლებს შორის დაახლოებით 50%.

ანტისხეულს ეწოდება მონოსპეციფიკური[en], თუ მას შეუძლია ამოიცნოს მხოლოდ ერთი ანტიგენი ან ეპიტოპი, და ბისპეციფიკური, თუ იგი უკავშირდება ორ განსხვავებულ ანტიგენს ან ორ განსხვავებულ ეპიტოპს იმავე ანტიგენში. ზოგიერთ ანტისხეულს უწოდებენ პოლივალენტურს ან არასპეციფიკურს, თუ ისინი ამოიცნობენ რამდენიმე ანტიგენს .

პროტეაზების მოქმედებით, იმუნოგლობულინის მოლეკულები იშლება ფრაგმენტებად, რომლებსაც აქვთ სპეციალური სახელები. ამრიგად, პაპაინი ყოფს იმუნოგლობულინის მოლეკულას სამ ფრაგმენტად: ორი Fab ფრაგმენტი (ინგლისური ფრაგმენტის ანტიგენის შეკავშირებიდან) და ერთი Fc ფრაგმენტი (ინგლისური ფრაგმენტის კრისტალიზებადი). Fab ფრაგმენტები შეიცავს V დომენებს, ასევე CL და CH1 დომენებს, ხოლო Fc შეიცავს დარჩენილ C დომენებს და მათ დამაკავშირებელ დისულფიდურ ბმებს. პეპსინი ოდნავ განსხვავებულად ჭრის იმუნოგლობულინის მოლეკულას და აწარმოებს ორვალენტურ ანტიგენ-დაკავშირებულ F(ab')2 ფრაგმენტს და შეკვეცილ Fc' ფრაგმენტს .

C-დომენის რეგიონი შეიცავს უმეტეს ადგილს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ უჯრედულ რეცეპტორებთან, როგორიცაა Fc რეცეპტორები. ამრიგად, Cγ2 დომენში არის დამაკავშირებელი ადგილები კომპლემენტის C4b კომპონენტთან, ასევე FcγRI და FcγRII რეცეპტორებთან. FcγRIII შემაკავშირებელი ადგილი ლოკალიზებულია Cγ3 დომენში. ანტისხეულების სისხლში ყოფნის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია CH2 დომენის სტრუქტურულ მახასიათებლებზე. CH1 და CH2 დომენებს შორის არის რეგიონი, რომელიც განსხვავებულია სიგრძით სხვადასხვა იზოტიპების H- ჯაჭვებში და არ არის დომენების ნაწილი. პროლინის მაღალი შემცველობის გამო, ეს რეგიონი ძალიან მოქნილია და ამიტომ მას ასევე მოიხსენიებენ, როგორც ჰინგის რეგიონს. სწორედ მასშია განლაგებული პროტეაზების მიერ იმუნოგლობულინების დაშლის ადგილები.

ანტისხეულების მოლეკულები განიცდიან გლიკოზილირებას, ანუ ისინი არიან გლიკოპროტეინები. L- ჯაჭვებს არ გააჩნიათ სტაბილური გლიკოზილირების ადგილები, ხოლო H- ჯაჭვებში ისინი ყველა დომენშია, გარდა ცვლადისა (მათი უმეტესობა CH2 დომენშია). ანტისხეულებში უფრო მეტი N-გლიკოზილირების ადგილია, ვიდრე O-გლიკოზილაციის ადგილები. ანტისხეულების ნახშირწყლების კომპონენტი გავლენას არ ახდენს მათ სპეციფიკაზე, თუმცა, გლიკოზილირება აუცილებელია მოლეკულის ფუნქციურად მნიშვნელოვანი მახასიათებლების სტაბილიზაციისთვის, უზრუნველყოფს ლექტინებთან ურთიერთქმედებას და განსაზღვრავს კატაბოლიზმის მახასიათებლებს და ანტისხეულების ბიოლოგიურ თვისებებს. ნახშირწყლების ფრაგმენტებს ანტისხეულების შემადგენლობაში ყველაზე ხშირად აქვს მანოზის და ქიტობიოზის ნარჩენების საფუძველი.

მონომერული ანტისხეულის სტრუქტურა. 1 - Fab ფრაგმენტი, 2 - Fc ფრაგმენტი, 3 - მძიმე ჯაჭვები, 4 - მსუბუქი ჯაჭვები, 5 - ანტიგენთან შემაკავშირებელი რეგიონები, 6 - საკინძები

ლასები

მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვები არსებობს რამდენიმე ვარიანტში, რომლებიც განსხვავდება სტრუქტურითა და ფუნქციით, ამიტომ ანტისხეულები იყოფა კლასებად, ან იზოტიპებად. არსებობს L ჯაჭვების ორი ტიპი (κ და λ) და H ჯაჭვების ხუთი იზოტიპი (μ, γ, α, δ და ε). ერთი იმუნოგლობულინის მოლეკულა შეიძლება შეიცავდეს მხოლოდ ერთი ტიპის H- ჯაჭვებს. ძუძუმწოვრებში არსებობს ანტისხეულების ხუთი ძირითადი ტიპი: IgM, IgG, IgA, IgD და IgE (ლათინური ასოები ანტისხეულების კლასების სახელებში შეესაბამება ბერძნულს H- ჯაჭვის იზოტიპების აღნიშვნაში). IgG და IgA კლასების იმუნოგლობულინები იყოფა ქვეკლასებად (ქვეტიპებად), ასევე H- ჯაჭვების მახასიათებლების მიხედვით. ყველა კლასის იმუნოგლობულინები შეიძლება მიეკუთვნებოდეს K- და L-ტიპებს, რაც დამოკიდებულია მათ შემადგენლობაში L- ჯაჭვებში, შესაბამისად, κ- ან λ-ტიპების არსებობაზე . H-ჯაჭვების სხვადასხვა იზოტიპებს აქვთ C-დომენების განსხვავებული რაოდენობა: γ-, α- და δ-ჯაჭვები თითოეულს აქვს 3 C-დომენი, ხოლო μ- და ε-ჯაჭვებს აქვს 4 C-დომენი . ანტისხეულების კლასები ასევე განსხვავდება გლიკოზილირების ხარისხით, კერძოდ, IgG კლასის ანტისხეულები ყველაზე ნაკლებად გლიკოზირებულია .

ანტისხეულების კლასების ძირითადი თვისებები ჩამოთვლილია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.

სს სსაკუთრება	IgM	IgG	IgA	IgD	IgE
მოლეკულური წონა, kDa	950	150; სუნტიპი IgG3 — 165	150; დიმერი — 300	185	190
მონომერების რაოდენობა	5	1	1 ან 2	1	1
ვალენტობა	5	2	2 ან 4	2	2
H ჯაჭვის იზოტიპი	μ	γ	α	δ	ε
C-დომენების რაოდენობა H-ჯაჭვში	4	3	3	3	4
H ჯაჭვებს შორის დისულფიდური ბმების რაოდენობა	4	3—12	4 ან 5	1	3
შემცველობა შრატში, მგ/მლ	1,5	13—14	3,5	0,03	0,00002—0,0005
ნახევარგამოყოფის პერიოდი, დღეები	5—10	23 (IgG3 — 7)	6	3	2
უჯრედები, რომლებიც აკავშირებენ ანტისხეულებს Fc რეცეპტორების მეშვეობით	—	მაკროფაგები, მონოციტები, ნეიტროფილები	მაკროფაგები, მონოციტები, ნეიტროფილები (სუსტად)	—	მასტის უჯრედები, ბაზოფილები
ფუნქცია	მემბრანული რეცეპტორი, პირველადი იმუნური პასუხი	მეორადი იმუნური პასუხი, დაცვა ბაქტერიებისა და ვირუსებისგან	ჭარბობს ლორწოვან სეკრეციაში	მემბრანული რეცეპტორი	რეჯინები, დაცვა პარაზიტებისგან

ძუძუმწოვრების ანტისხეულების ზემოთ ჩამოთვლილი კლასების გარდა, ზოგიერთ ხერხემლიანს აქვს სხვა კლასის ანტისხეულები. მაგალითად, ძვლოვან თევზებს აქვთ IgT/Z ანტისხეულების სპეციალური კლასი, ხოლო ამფიბიებს, ქვეწარმავლებს და ფრინველებს აქვთ იმუნოგლობულინები Y (IgY), რომლებიც შედგება ორი მძიმე და ორი მსუბუქი ჯაჭვისგან და დიდი რაოდენობით გროვდება კვერცხის გულში . ხრტილოვან თევზებსა და აქლემების ოჯახის ძუძუმწოვრებს აქვთ მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულები, რომლებსაც მსუბუქი ჯაჭვები აკლიათ. ითვლება, რომ ხრტილოვანი თევზი და აქლემის მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულები კონვერგენტული ევოლუციის შედეგია და ისინი გამოჩნდნენ ფუნქციურ მახასიათებლებთან დაკავშირებით. აქლემებისა და მასთან დაკავშირებული სახეობების ანტისხეულების დაახლოებით 50% არის ტიპიური ძუძუმწოვრების ოთხჯაჭვიანი ანტისხეულები. არსებობენ თუ არა ცხოველები, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულები, უცნობია.

ზვიგენის (მარცხნივ) და აქლემის (შუა) მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულები იმუნოგლობულინ G-სთან შედარებით. მძიმე ჯაჭვები მუქია, მსუბუქი ჯაჭვები მსუბუქი.

ფუნქციები

იმუნურ სისტემაში ანტისხეულების ძირითადი ფუნქციებია:

ნეიტრალიზაცია[en], რომლის დროსაც განეიტრალებადი ანტისხეულები ბლოკავს ბაქტერიული უჯრედის ან ვირიონის ზედაპირის ნაწილს და აქცევს მათ არააქტიურს;

აგლუტინაცია, რომლის დროსაც ანტისხეულები „აწებებენ“ უცხო უჯრედებს სიმსივნეებად, რომლებიც ნადგურდება ფაგოციტოზით;

ნალექი, რომლის დროსაც ანტისხეულები აგროვებენ პლაზმაში ხსნად ანტიგენებს კლასტერებად, რომლებიც აგროვებენ და განიცდიან ფაგოციტოზს;

კომპლემენტის აქტივაცია, რომლის დროსაც ანტისხეულები მიმაგრებულია პათოგენური უჯრედის ზედაპირზე, რის გამოც კომპლემენტის სისტემის კომპონენტებს შეუძლიათ მასზე თავდასხმა, გამოიწვიოს მისი ლიზისი და გამოიწვიოს ანთება.

ანტისხეულები, რომლებიც უკავშირდებიან უცხო უჯრედის ზედაპირს, ააქტიურებენ კომპლემენტის კასკადის პირველ კომპონენტს მათი Fc რეგიონების მეშვეობით; კომპლემენტის აქტივაციის ამ ხერხს ეწოდება კომპლემენტის კლასიკური გზა . შედეგად, ანტისხეულებით დაფარული უჯრედი შეიძლება მოკვდეს ორი გზით. პირველ რიგში, ანტისხეულების და კომპლემენტის კომპონენტების შეერთება უჯრედის ზედაპირთან მიანიშნებს მას, როგორც ფაგოციტების განადგურების სამიზნედ, რომლებიც უჯრედს იზიდავს კომპლემენტის კასკადის ზოგიერთი კომპონენტით. მეორეც, კომპლემენტის კომპონენტები ქმნიან მემბრანული შეტევის კომპლექსს უჯრედის ზედაპირზე, რაც იწვევს მის სიკვდილს ლიზისის შედეგად.

ანტისხეულზე დამოკიდებული უჯრედული ციტოტოქსიკურობის მექანიზმი

უჯრედგარე პათოგენების გამრავლების საწინააღმდეგოდ, ანტისხეულები „აწებებენ“ პათოგენურ უჯრედებს, რაც იწვევს მათ აგლუტინაციას . ვინაიდან ანტისხეულების მინიმალური ვალენტობა (ანუ ერთდროულად შეკრული ანტიგენების რაოდენობა) არის ორი, მას შეუძლია დააკავშიროს სხვადასხვა უჯრედზე მდებარე ორი ანტიგენის მოლეკულა და ამით დააკავშიროს ისინი. პათოგენის ზედაპირის დაფარვით, ანტისხეულები იზიდავს მას ეფექტურ იმუნურ უჯრედებს Fc რეგიონების დახმარებით. უჯრედებს, რომლებიც აღიარებენ ანტისხეულების Fc რეგიონებს, აქვთ სპეციალიზებული Fc რეცეპტორები (FcRs), რომლებსაც შეუძლიათ დაუკავშირდნენ IgA, IgG და IgE Fc რეგიონებს. უჯრედის Fc რეცეპტორის ანტისხეულთან შეერთება ააქტიურებს მას, რაც ფაგოციტებში ვლინდება ფაგოციტოზის დასაწყისში, მასტ უჯრედებში და ნეიტროფილებში - დეგრანულაცია[en], ბუნებრივი მკვლელები - ციტოკინების და ციტოტოქსიური მოლეკულების გამოყოფა, რაც საბოლოოდ იწვევს მიკროორგანიზმების განადგურებამდე. ანტისხეულების მიერ ბუნებრივი მკვლელი უჯრედების გააქტიურება იწვევს მექანიზმს, რომელიც ცნობილია როგორც ანტისხეულზე დამოკიდებული უჯრედის შუამავლობით გამოწვეული ციტოტოქსიკურობა (ADCC). ამ მექანიზმმა შეიძლება აიხსნას მონოკლონური ანტისხეულების ეფექტურობა კიბოს მკურნალობაში. ვინაიდან Fc რეცეპტორები სპეციფიკურია მხოლოდ გარკვეული იზოტიპის ანტისხეულებისთვის, იმუნურ სისტემას აქვს საკმარისი მოქნილობა, რათა გამოიწვიოს გარკვეული ტიპის იმუნური პასუხი მოცემულ პათოგენზე .

ადამიანებში და უფრო მაღალ პრიმატებში სისხლის პლაზმაში მუდმივად არის ეგრეთ წოდებული ბუნებრივი ანტისხეულები, რომლებიც წარმოიქმნება წინა ინფექციის, ვაქცინაციის ან სხვა ზემოქმედების გარეშე. ამ ანტისხეულების წყალობით, კომპლემენტის სისტემამ შეიძლება გამოიწვიოს მიკროორგანიზმების უჯრედების ლიზისი და შემოგარსული ვირუსის ვირიონები ადაპტაციური იმუნიტეტის წინასწარი გააქტიურების გარეშე. ბევრი ბუნებრივი ანტისხეული სპეციფიკურია დისაქარიდის გალაქტოზა-α(1,3)-გალაქტოზას (α-Gal) მიმართ, რომელიც წარმოადგენს გლიკოზილირებული უჯრედის ზედაპირის ცილების ტერმინალურ შაქარს. ამ ანტისხეულების წარმოება ხდება ნაწლავის სიმბიოზური ბაქტერიების მიერ α-გალის სინთეზის საპასუხოდ . ქსენოტრანსპლანტტის უარყოფა ნაწილობრივ შეიძლება აიხსნას მიმღების ბუნებრივი ანტისხეულების მოქმედებით, რომლებიც თავს ესხმიან α-Gal-ს გადანერგვის ცილებში.

გააქტიურებული B უჯრედები დიფერენცირებულია პლაზმურ უჯრედებად, რომლებსაც შეუძლიათ ანტისხეულების სეკრეცია, ან მეხსიერების B უჯრედები, რომლებიც არსებობენ სხეულში დიდი ხნის განმავლობაში და ინახავენ ანტიგენების მეხსიერებას, რომლებსაც სხეული ადრე შეხვდა . პრენატალურ და ახალშობილებში ბავშვის ორგანიზმში ანტისხეულები დედისგან ხვდება. თვით ანტისხეულების გამომუშავების დასაწყისი განსხვავდება ანტისხეულების კლასებში და ჩვეულებრივ ხდება სიცოცხლის პირველ წლებში.

იმუნურ სისტემაში ზემოაღნიშნული ფუნქციების გარდა, ანტისხეულებს შეუძლიათ სხვა, არაკანონიკური როლების შესრულება. ზოგიერთ ანტისხეულში, ამინომჟავების ნარჩენების შემადგენლობა ანტიგენის დამაკავშირებელ ადგილზე ძალიან ჰგავს ზოგიერთი ფერმენტის აქტიურ ადგილს, ამიტომ ანტისხეულებს შეუძლიათ გარკვეული ქიმიური რეაქციების კატალიზირება. კატალიზური აქტივობის ანტისხეულებს აბზიმები ეწოდება. ნაჩვენებია, რომ სხვადასხვა კატალიზური აქტივობის მქონე ანტისხეულების სინთეზი იწყება შესაბამისი რეაქციების შუალედური ნივთიერებებით იმუნიზაციის შემდეგ. თუმცა, კატალიზური აქტივობის თვალსაზრისით, აბზიმები ბევრად ჩამოუვარდებიან "ნამდვილ" ფერმენტებს. ადამიანებში, როგორც ნორმალურ, ისე პათოლოგიურ პირობებში, ხშირად ვლინდება პროტეოლიზური აქტივობის ანტისხეულები, რომლებიც ჭრიან პათოგენებისთვის სპეციფიკურ მოლეკულებს. პროტეოლიზური ანტისხეულები მიეკუთვნება IgG, IgA და IgM კლასებს. IgM და IgG კლასების ზოგიერთ ანტისხეულს შეუძლია მიკროორგანიზმის უჯრედების მოკვლა ცალკე, სხვა მოქმედი მექანიზმების მონაწილეობის გარეშე, მაგრამ მათი მოქმედების მექანიზმი ცნობილია მხოლოდ რამდენიმე შემთხვევაში. კერძოდ, ნაჩვენებია, რომ IgM და IgG მონოკლონური ანტისხეულების ინაქტივირება იწვევს ცვლილებებს გენის ექსპრესიაში და მეტაბოლიზმში პათოგენურ სოკოში Cryptococcus neoformans მისი უჯრედების ზედაპირთან შეკავშირებისას. ანტისხეულების შეერთება პათოგენური ბაქტერიის Borrelia burgdorferi[en] ზედაპირზე იწვევს ფორების წარმოქმნას და უჯრედების სიკვდილს ოსმოსური შოკის შედეგად[en]. ზოგჯერ სხვადასხვა ანტისხეულები ახდენენ პათოგენის ინაქტივაციას სინერგიული მოქმედებით დამატებითი ეფექტური გზების ჩართვის გარეშე. სპეციფიკური არაკანონიკური ფუნქციები აღწერილია IgA კლასის ანტისხეულებისთვის. ამრიგად, მათ შეუძლიათ თაგვის ნაწლავში ბაქტერიების ტრანსეპითელური ტრანსპორტირების შუამავლობა და მასპინძელ უჯრედებში ბაქტერიული მეტაბოლიტების შეღწევის რეგულირება. გარდა ამისა, ანტისხეულებს შეუძლიათ იმუშაონ როგორც ჯანსაღი ორგანიზმში სხვადასხვა ნაერთების მატარებლები და მატარებლები.

მრავალფეროვნება

პრაქტიკულად ყველა მიკროორგანიზმს შეუძლია გამოიწვიოს იმუნური პასუხი. პათოგენების წარმატებული ამოცნობა და განადგურება მოითხოვს ანტისხეულების მრავალფეროვნებას, რომლებიც აღიარებენ სხვადასხვა ანტიგენებს . ზოგიერთი შეფასებით, ადამიანის ორგანიზმი აწარმოებს 10 მილიარდ სხვადასხვა ანტისხეულს, რომელთაგან თითოეული ცნობს უნიკალურ ეპიტოპს. მიუხედავად იმისა, რომ ანტისხეულების დიდი რაოდენობა წარმოიქმნება თითოეულ ინდივიდში, გენების რაოდენობა, რომლებიც მათ კოდირებენ, შეზღუდულია გენომის ზომით. არსებობს რამდენიმე მექანიზმი, რომელიც ხერხემლიანებს საშუალებას აძლევს მიიღონ დიდი რაოდენობით სხვადასხვა ანტისხეულები გენების შედარებით მცირე რაოდენობით .

ანტისხეულები (A) და პათოგენები (B) თავისუფალი ტრიალებს სისხლში.

ანტისხეულები უკავშირდებიან პათოგენებს და შეუძლიათ ამის გაკეთება სხვადასხვა წარმონაქმნებში, როგორიცაა:

ოპსონიზაცია,

ნეიტრალიზაცია და

აგლუტინაცია.

ფაგოციტი (C) უახლოვდება პათოგენს და ანტისხეულის Fc რეგიონი (D) უკავშირდება ფაგოციტის ერთ-ერთ Fc რეცეპტორს (E).

ფაგოციტოზი ხდება პათოგენის შეყვანისას.

დომენის ცვალებადობა

ანტისხეულების კომპონენტების მაკოდირებელი რეგიონები განლაგებულია ადამიანის რამდენიმე ქრომოსომაზე. მძიმე ჯაჭვის ვარიანტების მაკოდირებელი გენები იკრიბება მე-14 ქრომოსომაზე, ხოლო κ და λ მსუბუქი ჯაჭვები კოდირებულია 22 და 2 ქრომოსომებზე. მსუბუქი და მძიმე ჯაჭვის რეგიონების მიერ წარმოქმნილი ცვლადი დომენები განსხვავდება სხვადასხვა პლაზმური უჯრედების მიერ წარმოქმნილ ანტისხეულებს შორის. ცვლად დომენებს შორის განსხვავებები გავლენას ახდენს სამ მარყუჟზე, რომლებიც ცნობილია როგორც ჰიპერცვალებადი რეგიონები (HV-1, HV-2 და HV-3) ან კომპლემენტარობის განმსაზღვრელი რეგიონები (CDR1, CDR2 და CDR3). მძიმე ჯაჭვის ლოკუსი კოდირებს 65 ცვლადი დომენს სხვადასხვა CDR-ებით. თითოეული ამ ვარიანტის ერთობლიობა გენების ხაზოვანი მასივის შიგნით, რომლებიც აკოდირებენ სხვა მძიმე ჯაჭვის დომენებს, უზრუნველყოფს ანტისხეულების უზარმაზარ მრავალფეროვნებას. ეს კომბინაცია წარმოიქმნება V(D)J რეკომბინაციის შედეგად, რომლის მექანიზმი აღწერილია ქვემოთ.

გამოყოფილ ძუძუმწოვართა IgM აქვს ხუთი Ig ერთეული. თითოეულ Ig ერთეულს (მონიშნული 1) აქვს ორი ეპიტოპის დამაკავშირებელი Fab რეგიონი, ამიტომ IgM-ს შეუძლია 10-მდე ეპიტოპის შეკვრა.

კომპლემენტის გააქტიურება

ანტისხეულები, რომლებიც აკავშირებენ ზედაპირულ ანტიგენებს (მაგალითად, ბაქტერიებზე) მიიზიდავენ კომპლემენტის კასკადის პირველ კომპონენტს თავიანთი Fc რეგიონით და დაიწყებენ კომპლემენტის "კლასიკური" სისტემის გააქტიურებას. ეს იწვევს ბაქტერიების მოკვლას ორი გზით. პირველ რიგში, ანტისხეულების და კომპლემენტის მოლეკულების შეერთება აღნიშნავს მიკრობს ფაგოციტების მიერ გადაყლაპვის პროცესში, რომელსაც ეწოდება ოპსონიზაცია; ამ ფაგოციტებს იზიდავს კომპლემენტის გარკვეული მოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნება კომპლემენტის კასკადში. მეორე, კომპლემენტის სისტემის ზოგიერთი კომპონენტი ქმნის მემბრანული შეტევის კომპლექსს, რომელიც ეხმარება ანტისხეულებს ბაქტერიის უშუალოდ მოკვლაში (ბაქტერიოლიზი

ეფექტური უჯრედების გააქტიურება

უჯრედების გარეთ რეპლიკაციის პათოგენებთან საბრძოლველად, ანტისხეულები უკავშირდებიან პათოგენებს, რათა მათ ერთმანეთთან დააკავშირონ, რაც იწვევს მათ აგლუტინაციას. ვინაიდან ანტისხეულს აქვს მინიმუმ ორი პარატოპი, მას შეუძლია დააკავშიროს ერთზე მეტი ანტიგენი ამ ანტიგენების ზედაპირებზე გადატანილი იდენტური ეპიტოპების შებოჭვით. პათოგენის დაფარვით, ანტისხეულები ასტიმულირებენ პათოგენის წინააღმდეგ ეფექტურ ფუნქციებს უჯრედებში, რომლებიც აღიარებენ მათ Fc რეგიონს.

იმ უჯრედებს, რომლებიც აღიარებენ დაფარულ პათოგენებს, აქვთ Fc რეცეპტორები, რომლებიც, როგორც სახელიდან ჩანს, ურთიერთქმედებენ IgA, IgG და IgE ანტისხეულების Fc რეგიონთან. კონკრეტული ანტისხეულის ჩართვა Fc რეცეპტორთან კონკრეტულ უჯრედზე იწვევს ამ უჯრედის ეფექტურ ფუნქციას; ფაგოციტები ფაგოციტოზდება, მასტი უჯრედები და ნეიტროფილები დეგრანულიზდება, ბუნებრივი მკვლელი უჯრედები გამოყოფენ ციტოკინებს და ციტოტოქსიურ მოლეკულებს; რაც საბოლოოდ გამოიწვევს შემოჭრილი მიკრობის განადგურებას. ანტისხეულების მიერ ბუნებრივი მკვლელი უჯრედების გააქტიურება იწვევს ციტოტოქსიურ მექანიზმს, რომელიც ცნობილია როგორც ანტისხეულდამოკიდებული უჯრედული შუამავლობითი ციტოტოქსიკურობა (ADCC) - ამ პროცესმა შეიძლება აიხსნას მონოკლონური ანტისხეულების ეფექტურობა, რომლებიც გამოიყენება კიბოს წინააღმდეგ ბიოლოგიურ თერაპიაში. Fc რეცეპტორები იზოტიპისთვის სპეციფიკურია, რაც უფრო მეტ მოქნილობას ანიჭებს იმუნურ სისტემას, გამოიყენებს მხოლოდ შესაბამის იმუნურ მექანიზმებს ცალკეული პათოგენებისთვის.

ბუნებრივი ანტისხეულები

ადამიანები და უმაღლესი პრიმატები ასევე აწარმოებენ „ბუნებრივ ანტისხეულებს“, რომლებიც შრატში ვირუსულ ინფექციამდეა. ბუნებრივი ანტისხეულები განისაზღვრა, როგორც ანტისხეულები, რომლებიც წარმოიქმნება წინა ინფექციის, ვაქცინაციის, სხვა უცხო ანტიგენის ზემოქმედების ან პასიური იმუნიზაციის გარეშე. ამ ანტისხეულებს შეუძლიათ გაააქტიურონ კლასიკური კომპლემენტის გზა, რომელიც იწვევს ვირუსის ნაწილაკების ლიზას ადაპტური იმუნური პასუხის გააქტიურებამდე დიდი ხნით ადრე. ბევრი ბუნებრივი ანტისხეული მიმართულია დისაქარიდის გალაქტოზას α(1,3)-გალაქტოზას (α-Gal) წინააღმდეგ, რომელიც გვხვდება როგორც ტერმინალური შაქარი გლიკოზირებული უჯრედის ზედაპირის ცილებზე და წარმოიქმნება ამ შაქრის წარმოების საპასუხოდ, რომელიც შეიცავს ბაქტერიებს. ადამიანის ნაწლავი. მიჩნეულია, რომ ქსენოტრანსპლანტირებული ორგანოების უარყოფა, ნაწილობრივ, არის ბუნებრივი ანტისხეულების შედეგი, რომლებიც ცირკულირებენ მიმღების შრატში, რომელიც აკავშირებს α-Gal ანტიგენებს, რომლებიც გამოხატულია დონორ ქსოვილზე.

იმუნოგლობულინების მრავალფეროვნება

პრაქტიკულად ყველა მიკრობს შეუძლია გამოიწვიოს ანტისხეულების რეაქცია. მრავალი სხვადასხვა ტიპის მიკრობების წარმატებული აღიარება და აღმოფხვრა მოითხოვს ანტისხეულებს შორის მრავალფეროვნებას; მათი ამინომჟავების შემადგენლობა განსხვავებულია, რაც მათ საშუალებას აძლევს ურთიერთქმედონ მრავალ განსხვავებულ ანტიგენთან. შეფასებულია, რომ ადამიანები წარმოქმნიან დაახლოებით 10 მილიარდ სხვადასხვა ანტისხეულს, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია შეაერთოს ანტიგენის ცალკეული ეპიტოპი. მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა ანტისხეულების უზარმაზარი რეპერტუარი წარმოიქმნება ცალკეულ ინდივიდში, ამ ცილების შესაქმნელად ხელმისაწვდომი გენების რაოდენობა შეზღუდულია ადამიანის გენომის ზომით. განვითარდა რამდენიმე რთული გენეტიკური მექანიზმი, რომელიც ხერხემლიან B უჯრედებს საშუალებას აძლევს გამოიმუშავონ ანტისხეულების მრავალფეროვანი ჯგუფი ანტისხეულების გენების შედარებით მცირე რაოდენობით.

მძიმე ჯაჭვის კომპლემენტარობის განმსაზღვრელი რეგიონები ნაჩვენებია წითლად (PDB: 1IGT​)

იმუნოგლობულინების სომატური რეკომბინაცია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც V(D)J რეკომბინაცია, გულისხმობს უნიკალური იმუნოგლობულინის ცვლადი რეგიონის წარმოქმნას. თითოეული იმუნოგლობულინის მძიმე ან მსუბუქი ჯაჭვის ცვლადი რეგიონი დაშიფრულია რამდენიმე ნაწილად - ცნობილია როგორც გენის სეგმენტები (ქვეგენები). ამ სეგმენტებს ეწოდება ცვლადი (V), მრავალფეროვნება (D) და შემაერთებელი (J) სეგმენტები. V, D და J სეგმენტები გვხვდება Ig მძიმე ჯაჭვებში, მაგრამ მხოლოდ V და J სეგმენტები გვხვდება Ig მსუბუქ ჯაჭვებში. არსებობს V, D და J გენის სეგმენტების მრავალი ასლი, რომლებიც თანმიმდევრულად არიან განლაგებული ძუძუმწოვრების გენომებში. ძვლის ტვინში, თითოეული განვითარებადი B უჯრედი ააწყობს იმუნოგლობულინის ცვლადი რეგიონს, შემთხვევითი შერჩევით და კომბინაციით ერთი V, ერთი D და ერთი J გენის სეგმენტი (ან ერთი V და ერთი J სეგმენტი მსუბუქი ჯაჭვში). ვინაიდან თითოეული ტიპის გენის სეგმენტის მრავალი ასლი არსებობს და გენის სეგმენტების სხვადასხვა კომბინაციები შეიძლება გამოყენებულ იქნას თითოეული იმუნოგლობულინის ცვლადი რეგიონის გენერირებისთვის, ეს პროცესი წარმოქმნის ანტისხეულების უზარმაზარ რაოდენობას, თითოეულს განსხვავებული პარატოპებით და, შესაბამისად, განსხვავებული ანტიგენის სპეციფიკით. ლამბდა მსუბუქი ჯაჭვის იმუნოგლობულინის რამდენიმე ქვეგენის (ე.ი. V2 ოჯახი) გადანაწილება დაკავშირებულია მიკრორნმ miR-650-ის გააქტიურებასთან, რაც შემდგომ გავლენას ახდენს B-უჯრედების ბიოლოგიაზე.

RAG პროტეინები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ V(D)J რეკომბინაციით დნმ-ის ამოჭრაში კონკრეტულ რეგიონში. ამ ცილების არსებობის გარეშე V(D)J რეკომბინაცია არ მოხდებოდა.

მას შემდეგ, რაც B უჯრედი გამოიმუშავებს ფუნქციურ იმუნოგლობულინის გენს V(D)J რეკომბინაციის დროს, მას არ შეუძლია გამოხატოს სხვა ცვლადი რეგიონი (პროცესი, რომელიც ცნობილია როგორც ალელური გამორიცხვა), შესაბამისად, თითოეულ B უჯრედს შეუძლია წარმოქმნას ანტისხეულები, რომლებიც შეიცავს მხოლოდ ერთი სახის ცვლადი ჯაჭვს.

იმუნოგლობულინის მძიმე ჯაჭვების V(D)J რეკომბინაციის გამარტივებული მიმოხილვა

სომატური ჰიპერმუტაცია და აფინურობის მომწიფება

დამატებითი ინფორმაცია: სომატური ჰიპერმუტაცია და აფინური მომწიფება

ანტიგენით გააქტიურების შემდეგ B უჯრედები იწყებენ სწრაფად გამრავლებას. ამ სწრაფად გამყოფ უჯრედებში, მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვების ცვლადი დომენების მაკოდირებელი გენები განიცდიან წერტილოვანი მუტაციის მაღალ სიჩქარეს, პროცესით, რომელსაც ეწოდება სომატური ჰიპერმუტაცია (SHM). SHM იწვევს დაახლოებით ერთ ნუკლეოტიდურ ცვლილებას ცვლად გენზე, უჯრედის გაყოფაზე. შედეგად, ნებისმიერი შვილობილი B უჯრედი შეიძენს მცირე ამინომჟავას განსხვავებებს მათი ანტისხეულების ჯაჭვების ცვლადი დომენებში.

ეს ემსახურება ანტისხეულების აუზის მრავალფეროვნების გაზრდას და გავლენას ახდენს ანტისხეულების ანტიგენ-დაკავშირების აფინურობაზე. ზოგიერთი წერტილის მუტაცია გამოიწვევს ანტისხეულების წარმოქმნას, რომლებსაც აქვთ უფრო სუსტი ურთიერთქმედება (დაბალი აფინურობა) თავიანთ ანტიგენთან, ვიდრე თავდაპირველი ანტისხეულები, და ზოგიერთი მუტაცია გამოიმუშავებს ანტისხეულებს უფრო ძლიერი ურთიერთქმედებით (მაღალი აფინურობა). B უჯრედები, რომლებიც გამოხატავენ მაღალი აფინურობის ანტისხეულებს თავის ზედაპირზე, მიიღებენ ძლიერ გადარჩენის სიგნალს სხვა უჯრედებთან ურთიერთქმედების დროს, ხოლო დაბალი აფინურობის ანტისხეულების მქონეები არ მიიღებენ და მოკვდებიან აპოპტოზით. ამრიგად, B უჯრედები, რომლებიც გამოხატავენ ანტისხეულებს უფრო მაღალი აფინურობით ანტიგენის მიმართ, კონკურენციას გაუწევს სუსტი აფინურობის მქონე უჯრედებს ფუნქციისა და გადარჩენისთვის, რაც საშუალებას მისცემს ანტისხეულების საშუალო აფინურობას დროთა განმავლობაში გაიზარდოს. ანტისხეულების წარმოქმნის პროცესს გაზრდილი შებოჭვის აფინურობით ეწოდება აფინურობის მომწიფება. აფინურობის მომწიფება ხდება სექსუალურ B უჯრედებში V(D)J რეკომბინაციის შემდეგ და დამოკიდებულია დამხმარე T უჯრედების დახმარებაზე.

კლასის გადამრთველის რეკომბინაციის მექანიზმი, რომელიც იზოტიპის გადართვის საშუალებას იძლევა გააქტიურებულ B უჯრედებში

იზოტიპის ან კლასის გადართვა არის ბიოლოგიური პროცესი, რომელიც ხდება B უჯრედის გააქტიურების შემდეგ, რაც საშუალებას აძლევს უჯრედს გამოიმუშაოს სხვადასხვა კლასის ანტისხეულები (IgA, IgE ან IgG). ანტისხეულების სხვადასხვა კლასი და, შესაბამისად, ეფექტური ფუნქციები, განისაზღვრება იმუნოგლობულინის მძიმე ჯაჭვის მუდმივი (C) რეგიონებით. თავდაპირველად, გულუბრყვილო B უჯრედები გამოხატავენ მხოლოდ უჯრედის ზედაპირის IgM და IgD იდენტური ანტიგენის დამაკავშირებელი რეგიონებით. თითოეული იზოტიპი ადაპტირებულია განსხვავებული ფუნქციისთვის; ამიტომ, გააქტიურების შემდეგ, ანტისხეული IgG, IgA ან IgE ეფექტორის ფუნქციით შესაძლოა საჭირო გახდეს ანტიგენის ეფექტურად აღმოსაფხვრელად. კლასის გადართვა საშუალებას აძლევს სხვადასხვა ქალიშვილ უჯრედებს ერთი და იგივე გააქტიურებული B უჯრედიდან გამოიმუშავონ სხვადასხვა იზოტიპის ანტისხეულები. კლასის გადართვისას იცვლება მხოლოდ ანტისხეულების მძიმე ჯაჭვის მუდმივი რეგიონი; ცვლადი რეგიონები და შესაბამისად ანტიგენის სპეციფიკა უცვლელი რჩება. ამრიგად, ერთი B უჯრედის შთამომავლებს შეუძლიათ გამოიმუშაონ ანტისხეულები, ყველა სპეციფიური ერთი და იგივე ანტიგენისთვის, მაგრამ უნარით წარმოქმნან ეფექტორის ფუნქცია, რომელიც შესაბამისია თითოეული ანტიგენური გამოწვევისთვის. კლასის გადართვა გამოწვეულია ციტოკინებით; წარმოქმნილი იზოტიპი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი ციტოკინებია წარმოდგენილი B უჯრედების გარემოში.

კლასის შეცვლა ხდება მძიმე ჯაჭვის გენის ლოკუსში მექანიზმით, რომელსაც ეწოდება კლასის გადართვის რეკომბინაცია (CSR). ეს მექანიზმი ეყრდნობა შენახულ ნუკლეოტიდს, რომელსაც ეწოდება გადამრთველი (S) რეგიონები, რომლებიც გვხვდება დნმ-ში ყოველი მუდმივი რეგიონის გენის ზემოთ (გარდა δ-ჯაჭვის). დნმ-ის ჯაჭვი წყდება ფერმენტების სერიის აქტივობით ორ შერჩეულ S-რეგიონში. ცვლადი დომენის ეგზონი ხელახლა უერთდება პროცესის მეშვეობით, რომელსაც ეწოდება არაჰომოლოგიური ბოლო შეერთება (NHEJ) სასურველ მუდმივ რეგიონთან (γ, α ან ε). ეს პროცესი იწვევს იმუნოგლობულინის გენს, რომელიც აკოდირებს სხვადასხვა იზოტიპის ანტისხეულს.

სპეციფიკის აღნიშვნები

ანტისხეულს შეიძლება ეწოდოს მონოსპეციფიკური, თუ მას აქვს სპეციფიკა ერთი და იგივე ანტიგენის ან ეპიტოპისთვის,  ან ორსპეციფიკური, თუ მათ აქვთ აფინურობა ორი განსხვავებული ანტიგენის ან ორი განსხვავებული ეპიტოპის მიმართ ერთსა და იმავე ანტიგენზე. ანტისხეულების ჯგუფს შეიძლება ეწოდოს პოლივალენტური (ან არასპეციფიკური), თუ მათ აქვთ აფინურობა სხვადასხვა ანტიგენებთან ან მიკროორგანიზმებთან. ინტრავენური იმუნოგლობულინი, თუ სხვაგვარად არ არის აღნიშნული, შედგება სხვადასხვა IgG-სგან (პოლიკლონური IgG). ამის საპირისპიროდ, მონოკლონური ანტისხეულები არის იდენტური ანტისხეულები, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი B უჯრედის მიერ.

ასიმეტრიული ანტისხეულები

ჰეტეროდიმერული ანტისხეულები, რომლებიც ასევე ასიმეტრიული ანტისხეულებია, იძლევა უფრო მეტ მოქნილობას და ახალ ფორმატებს ანტისხეულების მკლავებზე სხვადასხვა წამლების მიმაგრებისთვის. ჰეტეროდიმერული ანტისხეულების ერთ-ერთი ზოგადი ფორმატია "ღილაკები ხვრელებში". ეს ფორმატი სპეციფიკურია ანტისხეულების მუდმივი რეგიონის მძიმე ჯაჭვის ნაწილისთვის. "Knobs" ნაწილი შექმნილია მცირე ამინომჟავის უფრო დიდით ჩანაცვლებით. ის ჯდება „ხვრელში“, რომელიც შექმნილია დიდი ამინომჟავის უფრო მცირეთი ჩანაცვლებით. ის, რაც აკავშირებს "ღილაკებს" "ხვრელებს" არის დისულფიდური ბმები თითოეულ ჯაჭვს შორის. "ღილაკები ხვრელების" ფორმა ხელს უწყობს ანტისხეულებზე დამოკიდებულ უჯრედებზე შუამავლობით ციტოტოქსიკურობას. ერთი ჯაჭვის ცვლადი ფრაგმენტები (scFv) დაკავშირებულია მძიმე და მსუბუქი ჯაჭვის ცვლად დომენთან მოკლე დამაკავშირებელი პეპტიდის მეშვეობით. ლინკერი მდიდარია გლიცინით, რომელიც ანიჭებს მას მეტ მოქნილობას და სერინით/თრეონინით, რომელიც ანიჭებს მას სპეციფიკას. ორი განსხვავებული scFv ფრაგმენტი შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული, ანჯის რეგიონის მეშვეობით, მძიმე ჯაჭვის მუდმივ დომენთან ან მსუბუქი ჯაჭვის მუდმივ დომენთან. ეს ანიჭებს ანტისხეულების ბისპეციფიკურობას, რაც იძლევა ორი განსხვავებული ანტიგენის დამაკავშირებელ სპეციფიკას. "Knobs-into-holes" ფორმატი აძლიერებს ჰეტეროდიმერების წარმოქმნას, მაგრამ არ თრგუნავს ჰომოდიმერების წარმოქმნას.

ჰეტეროდიმერული ანტისხეულების ფუნქციის შემდგომი გასაუმჯობესებლად, ბევრი მეცნიერი ეძებს ხელოვნურ კონსტრუქციებს. ხელოვნური ანტისხეულები დიდწილად მრავალფეროვანი პროტეინის მოტივებია, რომლებიც იყენებენ ანტისხეულების მოლეკულის ფუნქციურ სტრატეგიას, მაგრამ არ შემოიფარგლება ბუნებრივი ანტისხეულების მარყუჟის და ჩარჩოს სტრუქტურული შეზღუდვებით. თანმიმდევრობისა და სამგანზომილებიანი სივრცის კომბინირებული დიზაინის გაკონტროლების შესაძლებლობამ შეიძლება გადალახოს ბუნებრივი დიზაინი და დაუშვას წამლების სხვადასხვა კომბინაციების მიმაგრება მკლავებზე.

ჰეტეროდიმერულ ანტისხეულებს აქვთ ფორმების უფრო დიდი დიაპაზონი, რომელთა მიღება შეუძლიათ და წამლები, რომლებიც მიმაგრებულია მკლავებზე არ უნდა იყოს ერთნაირი თითოეულ მკლავზე, რაც საშუალებას იძლევა გამოიყენონ წამლების სხვადასხვა კომბინაციები კიბოს სამკურნალოდ. ფარმაცევტულ საშუალებებს შეუძლიათ გამოიმუშაონ უაღრესად ფუნქციონალური ორსპეციფიკური და თუნდაც მრავალსპეციფიკური ანტისხეულები. მათი ფუნქციონირების ხარისხი შთამბეჭდავია იმის გათვალისწინებით, რომ ფორმის ასეთი ცვლილება ბუნებრივი ფორმისგან უნდა გამოიწვიოს ფუნქციონირების დაქვეითება.

ისტორია

აგრეთვე იხილე: იმუნოლოგიის ისტორია

ტერმინი "ანტისხეულის" პირველი გამოყენება მოხდა პოლ ერლიხის ტექსტში. ტერმინი Antikörper (გერმანული სიტყვა ანტისხეულზე) ჩნდება 1891 წლის ოქტომბერში გამოქვეყნებული სტატიის "ექსპერიმენტული კვლევები იმუნიტეტის შესახებ" დასკვნაში, სადაც ნათქვამია, რომ "თუ ორი ნივთიერება წარმოშობს ორ განსხვავებულ ანტიკორპერს, მაშინ ისინი თავად უნდა იყვნენ განსხვავებული.  თუმცა, ტერმინი დაუყოვნებლივ არ იქნა მიღებული და შემოთავაზებული იქნა ანტისხეულების რამდენიმე სხვა ტერმინი; მათ შორის იყო იმუნკორპერი, ამბოცეპტორი, ცვიშენკორპერი, სუბსტანციის მგრძნობელობა, კოპულა, დესმონი, ფილოციტაზა, ფიქსატორი და იმუნისინი. სიტყვა ანტისხეულს აქვს ფორმალური ანალოგია სიტყვა ანტიტოქსინთან და მსგავსი ცნება Immunkörper-ის (ინგლისურად იმუნური სხეული). როგორც ასეთი, სიტყვის თავდაპირველი კონსტრუქცია შეიცავს ლოგიკურ ხარვეზს; ანტიტოქსინი არის რაღაც მიმართული ტოქსინის წინააღმდეგ, ხოლო ანტისხეული არის სხეული, რომელიც მიმართულია რაღაცის წინააღმდეგ.