Антигены

Химическая природа:
Белки
гликопротеины,
липопротеины
полисахариды,
фосфолипиды, и другие.
Минимально необходимо 6-8 аминокислот, чтобы
стать антигеном.

Свойства антигенов:
Чужеродность
Специфичность
Антигенность
Иммуногенность

1. Чужеродность
Рассматривается по отношению к организму в который АГ попадает, определяется генетически.
Ксеногенные АГ (ксеноантигены)
Аллогенные АГ (аллоантигены)
Сингенные АГ (изоантигены)
Аутологичные АГ (аутоантигены)

2. Специфичность
Особенности строения АГ, отличающие его от других АГ
Специфичность определяется антигенной детерминантой

Антигенная детерминанта
(Эпитоп)
Участок АГ, распознаваемый иммунной системой и специфически связывающийся с антителами.

Эпитопы инсулина разных видов
(Пример линейного эпитопа)
до сходные 8 9 10 после сходные
Свинья цис тре сер илей цис
Корова цис ала сер вал цис
Овца цис ала гли вал цис
Человек цис тре гли илей цис
Различают линейные и конформационные эпитопы

Эпитоп лизоцима куриного яйца
(Пример конформационного эпитопа)

3. Антигенность
Способность вызывать различный по силе иммунный ответ
Молекулярная масса;
Аминокислотный состав и последовательность;
Вторичная и третичная структура;
Присоединенные группы.
Т.е. важно разнообразие и количество антигенных детерминант

По силе вызываемых иммунных реакций:
Аллергены – АГ вызывающие повышенную иммунную реактивность.
Толерагены – АГ вызывающие сниженную реактивность или ареактивность.

Гаптены
греч. ἅπτω («гаптейн» – прикреплять).
Низкомолекулярные химические вещества, которые могут вступать во взаимодействие с антителом. Вызывают иммунный ответ лишь после соединения с носителем.
Гаптены (нуклеиновые кислоты – ДНК, РНК, пенициллин и др.)

3. Иммуногенность
Способность создавать иммунитет, т.е стимулировать образование клеток иммунологической памяти
возбудитель дизентерии
антигенность – высокая, иммуногенность – низкая.
возбудитель брюшного тифа
антигенность – высокая, иммуногенность – высокая.
Может быть усилена адъювантом.
Свойство важное для получения вакцин.

Зависимость иммунного ответа на АГ от тимуса (Т-клеток)
Тимусзависимые АГ
(большинство, например, денатурированный флагеллин)
Тимуснезависимые АГ
(Нативный флагеллин, Vi-антиген, сульфат декстран, фиколл, пневмококковый полисахарид, ЛПС и другие).

Суперантигены
(например, бактериальные продукты, токсины)
стимулируют непосредственно Т-клетки через Т-клеточный рецептор и вызывают их поликлональную активацию.
Избыточная активация лимфоцитов приводит к апоптозу и в конечном счете иммунодефициту

АНТИТЕЛА (АТ)
- белки класса иммуноглобулинов, способные специфически связываться с антигеном.

Строение АТ
Легкая (Light) цепь
Тяжелая (Heavy) цепь

VL
VL
VH
CH1
CL
CL
VH
CH1
CH2
CH2
CH3
CH3
VL - вариабельный домен легкой цепи;
CL – константный домен легкой цепи;
VH - вариабельный домен тяжелой цепи;
CH1-3 – константные домены тяжелой цепи

Модель IgG на основании
Х-кристаллографического анализа

VL
VL
VH
CH1
CL
CL
VH
CH1
CH2
CH2
CH3
CH3
Fab
Fragment Antigen-Binding
Fc
Fragment Cristallizable
Fab – отвечает за связывание АТ с АГ
Fc – отвечает за эффекторные функции АТ

Прочность взаимодействия АГ и АТ определяется величиной, называемой Аффинитетом (англ. affinity – сродство). Это показатель силы связи между эпитопом и паратопом.
Авидность (англ. avidity – жадность)
Функциональная аффинность определяется числом связывающих участков и их способностью взаимодействовать с эпитопами. чем больше АТ связывают эпитопов, тем выше их авидность

Механизмы взаимодействия АГ и АТ
Активный центр (паратоп) комплементарен структуре антигена (эпитопу).
Формирование множественных нековалентных связей:
Электростатические связи,
Силы Ван-Дер-Ваальса,
Гидрофобные взаимодействия,
Водородные связи.

Вариабельные домены различаются в зависимости от специфичности АТ, обеспечивая комплементарность разным АГ

Эффекторные функции АТ
Агглютинация
Антигенные детерминанты
Бактерия
IgM

Активация системы комплемента

Усиление фагоцитарной активности, опсонизация антигена

Дегрануляция клеток

Антителозависимая клеточная цитотоксичность

Тяжелые цепи из которых построены АТ неодинаковы.
Существует 5 видов тяжелых цепей. Каждому виду соответствует свой класс (изотип) иммуноглобулинов.
α цепи – IgA;
γ цепи – IgG;
δ цепи – IgD;
ε цепи – IgE;
μ цепи – IgM;

J-цепь
16 кД
Схема IgA (димер) и IgM (пентамер)

Изотипы IgG, IgD и IgE

Субклассы IgG человека
(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)