Изотип (иммунология)

редактировать
Эта статья о белковых семьях. Чтобы узнать о других значениях, см. Изотип. Некоторые антитела образуют комплексы, которые связываются с несколькими молекулами антигена.
  1. Fab регион
  2. Fc регион
  3. Тяжелая цепь (синяя) с одним вариабельным (V H ) доменом, за которым следует константный домен (C H 1), шарнирная область и еще два константных (C H 2 и C H 3) домена
  4. Легкая цепь (зеленая) с одним вариабельным (V L ) и одним постоянным (C L ) доменами
  5. Сайт связывания антигена (паратоп)
  6. Шарнирные области

В иммунологии антитела ( иммуноглобулины (Ig) ) подразделяются на несколько типов, называемых изотипами или классами. Вариабельные (V) области около кончика антитела могут отличаться от молекулы к молекуле бесчисленным количеством способов, что позволяет им специфически нацеливаться на антиген (или, точнее, на эпитоп ). Напротив, константные (C) области встречаются только в нескольких вариантах, которые определяют класс антитела. Антитела разных классов активируют различные эффекторные механизмы в ответ на антиген (запускают разные элементы врожденной иммунной системы ). Они появляются на разных стадиях иммунного ответа, различаются структурными особенностями и расположением в организме.

Экспрессия изотипа отражает стадию созревания В-клетки. Наивные В-клетки экспрессируют изотипы IgM и IgD с немутантными вариабельными генами, которые продуцируются из одного и того же исходного транскрипта после альтернативного сплайсинга. Экспрессия других изотипов антител (у людей: IgG, IgA и IgE) происходит в процессе переключения классов после воздействия антигена. Переключение классов опосредуется ферментом AID ( цитидиндезаминаза, индуцированная активацией ) и происходит после того, как В-клетка связывает антиген через свой В-клеточный рецептор. Смена класса обычно требует взаимодействия с Т-хелперной клеткой.

У человека существует пять изотипов тяжелых цепей α, δ, γ, ε, μ, соответствующих пяти изотипам антител:

  • α - IgA, далее делятся на подклассы IgA1 и IgA2
  • δ - IgD
  • γ - IgG, далее делятся на подклассы от IgG1 до IgG4
  • ε - IgE
  • μ - IgM

Также существует два изотипа легких цепей κ и λ; однако существенной разницы в функциях между ними нет. Таким образом, изотип антитела определяется только константными областями тяжелых цепей.

IgM сначала экспрессируется в виде мономера на поверхности незрелых В-клеток. При антигенной стимуляции IgM + B-клетки секретируют пентамерные IgM-антитела, образованные пятью мономерами Ig, связанными дисульфидными связями. Пентамер также содержит J-цепь полипептида, которая связывает два мономера и способствует секреции на поверхности слизистой оболочки. Пентамерная структура антител IgM делает их эффективными при связывании антигенов с повторяющимися эпитопами (например, бактериальной капсулой, вирусным капсидом) и активации каскада комплемента. Поскольку антитела IgM экспрессируются на ранней стадии B-клеточного ответа, они редко бывают сильно мутированными и обладают широкой реактивностью к антигенам, что обеспечивает ранний ответ на широкий спектр антигенов без необходимости помощи Т-клеток.

Изотипы IgD экспрессируются на наивных В-клетках, когда они покидают костный мозг и заселяют вторичные лимфоидные органы. Уровни поверхностной экспрессии изотипа IgD были связаны с различиями в статусе активации В-клеток, но их роль в сыворотке плохо изучена.

Изотипы антител IgG, IgE и IgA генерируются после переключения классов во время реакции зародышевого центра и обеспечивают различные эффекторные функции в ответ на специфические антигены. IgG - это самый распространенный класс антител в сыворотке, который делится на 4 подкласса в зависимости от различий в структуре генов константной области и способности запускать различные эффекторные функции. Несмотря на высокое сходство последовательностей (идентичность на 90% на уровне аминокислот), каждый подкласс имеет разный период полужизни, уникальный профиль связывания антигена и отличную способность к активации комплемента. Антитела IgG1 являются наиболее распространенным классом IgG и доминируют в ответах на белковые антигены. Нарушение продукции IgG1 наблюдается в некоторых случаях иммунодефицита и связано с рецидивирующими инфекциями. Ответы IgG на бактериальные капсульные полисахаридные антигены опосредуются в первую очередь через подкласс IgG2, и дефицит в этом подклассе приводит к восприимчивости к определенным видам бактерий. IgG2 представляет собой основной подкласс антител, реагирующих на гликановые антигены, но подклассы IgG1 и IgG3 также наблюдались в таких ответах, особенно в случае конъюгатов белок-гликанов.

IgG3 является эффективным активатором провоспалительных реакций, запуская классический путь комплемента. Он имеет самый короткий период полураспада по сравнению с другими подклассами IgG и часто присутствует вместе с IgG1 в ответ на белковые антигены после вирусных инфекций. IgG4 является наименее распространенным подклассом IgG в сыворотке крови и часто вырабатывается после многократного воздействия того же антигена или во время хронических инфекций.

Антитела IgA секретируются в респираторном или кишечном тракте и действуют как основные медиаторы иммунитета слизистых оболочек. Они являются мономерными в сыворотке, но появляются на поверхности слизистой оболочки в виде димера, называемого секреторным IgA (sIgA). Секреторный IgA связан с J-цепью и другой полипептидной цепью, называемой секреторным компонентом. Антитела IgA делятся на два подкласса, которые различаются размером шарнирной области. IgA1 имеет более длинную шарнирную область, что увеличивает его чувствительность к бактериальным протеазам. Следовательно, этот подкласс доминирует над IgA сыворотки, тогда как IgA2 преимущественно обнаруживается в секретах слизистой оболочки. Фиксация комплемента с помощью IgA не является основным эффекторным механизмом на поверхности слизистой оболочки, но рецептор IgA экспрессируется на нейтрофилах, которые могут активироваться, опосредуя антителозависимую клеточную цитотоксичность. Было также показано, что sIgA усиливает иммунный ответ в ткани кишечника за счет поглощения антигена вместе со связанным антителом дендритными клетками.

Антитела IgE присутствуют в периферической крови в самых низких концентрациях, но составляют основной класс антител при аллергических реакциях за счет вовлечения тучных клеток, эозинофилов и клеток Лангерганса. Ответы на специфические гельминты также характеризуются повышенным уровнем антител IgE.

Смотрите также

Рекомендации

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-03-27 11:11:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте