Определение антитела

Антитело – это специализированный защитный белок, синтезируемый иммунной системой позвоночных. Эти небольшие структуры на самом деле состоят из 4 различных белковых единиц. Концы молекула являются переменными и могут быть адаптированы для связывания с любой молекулой. Форма определяется антигенами в системе, которые наносят ущерб. Специальные иммунные клетки обнаруживают эти антигены и создают реципрокное антитело. Эта обобщенная структура повторяется много раз, чтобы залить систему антителами. Эти белки связываются и окружают антигены, предотвращая дальнейшее распространение или инфекцию.

Таким образом, организм может идентифицировать «я» из «не-я». Например, поверхность бактериальных клеток содержит определенные белки и углеводы, которые могут быть идентифицированы иммунной системой. В-лимфоциты, особый иммунитет клетка, создавать и выпускать антитела, которые атакуют вторжение бактерии, Антитело, прикрепленное к бактерии, не только не позволяет ему завершить нормальные процессы, но и помогает направить белый кровь клетки есть бактерии. Эти макрофаги, как они известны, идентифицируют пищу на основе концевого конца антитела.

В крови антитела составляют около 20% от общего белка. Это очень значительная сумма. Хотя одно антитело может быть очень маленьким, организмы должны иметь много антител для борьбы со многими типами антигенов, присутствующих в системе. Далее много каждого типа необходимо. Часто требуется много молекул антител для нацеливания и идентификации крупных бактерий. Вирусы, хотя они меньше, гораздо более распространены и нуждаются в равных количествах антител для подавления.

В то время как другие организмы часто имеют иммунную систему, основанную на сходных понятиях, термин антитело и структура, описанная ниже, являются уникальными для млекопитающих. Антитело может также упоминаться как иммуноглобулин, термин, который описывает белок, используемый в иммунной функции. Наиболее распространенным антителом является иммуноглобулин G (IgG) у млекопитающих. Антитела, если они существуют, плохо изучены у беспозвоночных и растений. Хотя известно, что эти организмы также имеют иммунную систему, не совсем понятно, как они функционируют.

Структура антител

Выше типичное антитело. Обратите внимание, что структура на самом деле состоит из 4 различных белковых цепей. Есть две тяжелые цепи и две легкие цепи. Две тяжелые цепи связаны дисульфидной связью, которая существует между двумя атомами сульфида, присутствующими в аминокислоты каждой цепочки. Легкие цепи прикрепляются к боковым сторонам тяжелой цепи через рядковалентные связи и слабые взаимодействия.

Каждая цепь разбита на две области: константную и вариабельную. Константная область создается непосредственно из ДНК и является одинаковой для всех молекул антител одного типа. Вариабельная область является частью антитела, которая изменяется в соответствии с присутствующим антигеном. В-лимфоциты отвечают за сложный процесс, который сопоставляет вариабельную область с антигеном, и затем масса продуцирует правильное антитело.

Это вариабельная область, которая имеет сайт связывания, способный связываться с антигеном. Сайт связывания является специфическим в том смысле, что он предназначен для прикрепления только к предполагаемому антигену. Он делает это, будучи максимально совместимым с антигеном. Если антиген гидрофобный Так же как и сайт связывания. Если антиген заряжен отрицательно, сайт связывания будет оптимально заряжен положительно, чтобы помочь связать антиген. Далее вся форма антитела глава специфически формируется в форме антигена. Это гарантирует, что антитело будет специфичным для антигена. Константная область антитела может иметь различные формы и может быть собрана в более крупные комплексы различной формы.

Действие антител при аутоиммунных заболеваниях

В некоторых случаях антиген настолько близок к молекуле, которая вырабатывается организмом, что иммунная система в конечном итоге атакует себя. Это известно как аутоиммунное заболевание. Иммунная система, будучи представлена ​​антигеном, формирует защиту. В этих случаях антиген обычно представляет собой белок. Белок похож на белок, вырабатываемый организмом. Хотя антителообразующая система может быть очень специфичной, она не может точно идентифицировать две молекулы, которые имеют одинаковую форму. Таким образом, даже если молекулы на самом деле являются «я», они могут в конечном итоге атаковать их.

Аутоиммунные заболевания могут быть вызваны рядом условий. Некоторые включают вирусы, такие как ВИЧ, которые заставляют иммунную систему воздействовать на себя. Другие аутоиммунные заболевания, такие как определенные формы диабета, могут быть вызваны иммунной системой, воздействующей на поджелудочную железу, секретирующей инсулин. орган, Были проведены некоторые исследования, которые могут связать эту аутоиммунную реакцию с белками, содержащимися в продуктах животного происхождения. Пока растение белки развивались по совершенно другой траектории, люди и сельскохозяйственные животные имеют много одинаковых генов. Это означает, что они производят много одинаковых белков. Если эти белки попадают в организм без разрушения, их можно идентифицировать как антиген.

Увидев этот антиген, иммунная система создаст антитело, чтобы содержать его. Эти антитела будут массово продуцироваться и отправляться по всему телу, чтобы атаковать любой белок той же формы. Это может вызвать серьезные проблемы для вашего тела. Допустим, у вас только что был хот-дог. Все части свиньи и коровы используются для создания хот-догов. Излишне говорить, что вы, вероятно, получите белки, которые произошли в поджелудочной железе животного, хрящ или другие органы. Поскольку их белки очень похожи на ваши, ваше тело начнет иметь иммунную реакцию там, где эти белки присутствуют. Это может быть основной причиной таких заболеваний, как диабет, артрит и, возможно, даже таких состояний, как рассеянный склероз.

Использование антител в аналитических методах

Антитело также может быть очень полезным инструментом в лаборатории. Поскольку антитело настолько специфично и плотно связывается в определенных условиях, антитела используются в ряде приложений, используемых для фильтрации растворенное вещество из решение, В колонке хроматография они используются для связывания проходящих растворенных молекул. По мере слива раствора антитело сохраняет растворенное вещество. Другой раствор с другим pH можно промыть поверх среды антитела, и антитело изменит форму и высвободит растворенное вещество.

Другое распространенное использование антител в лаборатории – обнаружение определенных веществ. Антитело присоединяется к другому белку, используемому для создания видимой молекулы. Когда антитело находится в присутствии антигена, антитело меняет форму и активирует фермент. Это действие создает видимые молекулы и может быть обнаружено визуально или через компьютер. Это позволяет ученому обнаруживать очень маленькие образцы вещества относительно дешево. Это может быть использовано для диагностики заболеваний, тестирования продуктов и проверки безопасности потребитель товары.

викторина

1. У ученого есть антитело, специфичное к гуанину, аминокислоте. Он помещает антитело в колонку и выливает смесь гуанина, таурина и аденина. Раствор сливают в стакан 1. Новый кислый раствор помещают в колонку. Кислота меняет форму антитела. Раствор сливается в стакан 2. Где находится гуанин?A. Мензурка 1B. Стакан 2C. В колонке

Ответ на вопрос № 1

В верно. Сначала гуанин притягивается к антителу и выводится из раствора. Стакан 1 будет содержать этот раствор без гуанина. После промывки кислотой антитело высвобождает гуанин и его промывают в стакане 2 кислотой. Антитело осталось в колонке, ни к чему не прикрепленное. Все это предполагает, что было использовано достаточное количество молекул антител, чтобы не насыщаться количеством гуанина в исходном растворе.

2. При некоторых аутоиммунных заболеваниях иногда лечение включает разрушение частей иммунной системы. Как это может помочь?A. С разрушенными клетками никакие антитела не могут быть произведеныB. Это не может быть полезнымC. Без иммунной системы организм не может быть поражен бактериями

Ответ на вопрос № 2

верно. При аутоиммунном заболевании иммунная система атакует себя или другие части тела. Убивая его и заменяя клетки клетками здорового донора, клетки не будут обучены атаковать одни и те же белки. Это даст пациенту возможность «переобучить» свою иммунную систему.

3. Когда ученые впервые узнали о бактериях и микробах, стерилизация стала громким вызовом. Почему этот метод переосмысливается?A. Иммунная система нуждается в практикеB. Антитело не может образоваться без серьезного заболеванияC. Вырабатывая меньше антител, вы становитесь здоровее

Ответ на вопрос № 3

верно. Иммунная система настолько же умна, насколько и антигены, которым она подверглась. Одна из причин, по которой вакцины настолько эффективны, заключается в том, что они подвергают организм воздействию формы болезни, не заражая ее живым организмом. вирус или бактерии. Это учит тело, как быстро вырабатывать антитела, которые нейтрализуют вирус или бактерии. Затем, когда настоящий вирус или бактерия атакуют, организм более чем готов. Даже будучи подвергнутым небольшому количеству нарушителя, тело может научиться защищаться от более агрессивного нападения.

Ссылки

  • Кэмпбелл Т. С. и Кэмпбелл Т. М. (2006). Исследование Китая Даллас: Benbella Books.
  • Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.
  • Pough, F. H., Janis, C.M. & Heiser, J. B. (2009). Жизнь позвоночных. Бостон: Пирсон Бенджамин Каммингс.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *