Химическая природа антител

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА АНТИТЕЛ [c.485]

Традиционные процедуры диагностики возбудителей инфекции опираются либо на набор характеристик патогенного микроорганизма, либо, что предпочтительнее, на одну уникальную, легко различимую его особенность. Клинические микробиологи пытаются найти тот минимальный набор биологических характеристик, при помощи которого можно будет гарантированно обнаруживать и идентифицировать патогенные микроорганизмы. Например, некоторые возбудители вырабатывают специфические биохимические соединения, которые и необходимо обнаружить в биологическом образце. Часто подобную маркерную молекулу можно выявить непосредственно, проведя высокоспецифичный биохимический анализ. Но такой подход неизбежно приведет к увеличению числа индивидуализированных систем детекции патогенных микроорганизмов. Более предпочтительным был бы универсальный метод, позволяющий выявлять любую маркерную молекулу независимо от ее химической природы. Именно таким является метод, основанный на идентификации комплексов антиген-антитело. [c.182]

Вследствие крайней сложности белкового набора, синтезируемого клетками млекопитающих, изучение всей проблемы на молекулярном уровне требует много времени и часто приводит к неоднозначным результатам. Практически очень интересной кажется область иммунологических исследований изучается реакция многоклеточных систем на введение чужеродных тел-антигенов. Антигены — это, как правило, макромолекулы-белки или полисахариды попадая в организм, они вызывают образование особых плазматических клеток, синтезирующих антитела. Антитела, покинув клетку, вступают в контакт с антигеном. Антитела имеют в молекуле две точки одна специфична и в отношении химической природы, и в отношении пространственной конфигурации, а другая сходна у различных антител. Антитела соединяются с антигеном, и продукт реакции выводится из организма особыми клетками, поглощающими весь возникший комплекс антиген — антитело. Вероятно, появление антигена стимулирует образование плазматических клеток из каких-то предшественников и затем вызывает синтез специфической м-РНК, на которой и получается белок, рассчитанный на захват данного антигена. [c.214]

Непосредственно после появления антигена возникают менее активные антитела с огромной молекулярной массой порядка 10 Удивительным во всей этой системе является то, что антитела примерно одного состава успешно справляются с антигенами, очень сильно отличающимися по химической природе друг от друга. [c.185]

Глобулины — глобулярные белки, обладающие низкой растворимостью в солевых растворах и совершенно не растворяющиеся в воде. Полностью высаливаются раствором сульфата аммония в пределах насыщения 50%. Широко распространены в природе, в организме высших организмов выполняют защитную функцию. Так, глобулинами являются специфичные антитела, защитный белок крови (фибриноген) также глобулин. По химической природе глобулины близки к альбуминам, однако они несколько богаче аминокислотой глицином. [c.19]

Антигенами называются чужеродные для животного организма вещества различной химической, но главным образом белковой природы, которые вызывают при проникновении (иммунизации) в кровь и ткани образование защитных белков — антител. [c.240]

В твердофазном иммунном анализе твердая фаза играет роль несущей подложки . Ее, однако, нельзя рассматривать как пассивный компонент. Можно использовать и химическую, и физическую адсорбцию антитела или антигена, хотя большинство иммунных определений основано на физической, нековалентной адсорбции. Как обсуждалось в разд. 7.8, даже физическая адсорбция представляет собой недостаточно изученный процесс. Связывание белков, по-видимому, имеет гидрофобную природу, и все же в естественной конфигурации белков в водном растворе гидрофильные группы стремятся расположиться на поверхности, а гидрофобные группы — внутри полимера. Следовательно, связывание с гидрофобными поверхностями неизбежно вызывает изменение кон- [c.574]

Возможности синтетической химии в последние годы разительно изменились. В некоторых областях благодаря развитию эффективных регио- и стереоселективных методов достигнута селективность на уровне ферментативных реакций, столь восхищающих химиков. При этом химические методы зачастую имеют то преимущество, что они в меньщей степени селективны по отнощению к субстрату и тем самым имеют больщую область применения. И тем не менее мы все еще далеки от синтетических достижений природы [3]. Следовательно, при проведении любого синтеза нужно проверить, не дает ли преимущество замена какой-либо стадии синтеза ее ферментативным вариантом [4а]. Новым аспектом является использование моноклональных антител в качестве катализаторов, осуществляющих химические превращения через стабильные аналоги переходных состояний [46]. [c.492]

Химическим оружием иммунной системы являются антитела. Антитела -это сложные биоорганические структуры белковой природы, которые производятся иммунной системой и которые имеют каталитические свойства, определяющие способность узнавать структуру антигена, специфически [c.633]

Общность и взаимосвязь химической и биологической форм движения выражается также в возможности практического использования принципов живой природы в химической технологии. Для всей живой природы характерно наличие специфических механизмов (защитных приспособлений) для борьбы против различных внешних воздействий посторонних тел, частиц. Но в каждой группе живых организмов они находят свое частное применение например, антибиотики для микроорганизмов, фитонциды у высших растений, явления фагоцитоза и реакция антиген-антител у животных организмов, В отдельных подразделениях эти явления уже достаточно изучены, так что могут быть применены в производстве. Всевозможные антибиотики, токсины, гормоны, вакцины, сыворотки, некоторые аминокислоты (например, глютаминовая, входящая в состав белка) ныне получаются с помощью микроорганизмов, в результате жизнедеятельности бактерий. [c.99]

Реакция Николаева основана на идентификации величины белковой корпускулы по способности выпадать в осадок при определенной концентрации сульфата аммония. Известно, что чем больше относительная молекулярная масса белковой молекулы, тем при меньшем насыщении соли она выпадает в осадок. Антитела и антигены любой специфичности и природы будут иметь корпускулы меньшей относительной молекулярной массы, чем образуемые при их взаимодействии иммунные комплексы, состоящие не менее чем из 2 молекул. Следовательно, выпадение белков в такой системе будет происходить при добавлении меньшего количества химического реагента, чем в случае, когда реакция антиген — антитело не произойдет. В связи с этим учет реакции основан на сравнении объемов раствора сульфата аммония, необходимого для появления заметной мути (т. е. начала выпадения глобулинов) в опытных и контрольных пробирках. Достигается это повторными добавлениями равных объемов соли (по 0,1 мл, а затем по каплям) и регистрацией мути (визуально или с помощью нефелометра). Если при достижении некоего объема раствора соли муть появится лишь в опытных пробирках, но будет отсутствовать в контрольных, реакцию считают положительной, а разведение сыворотки принимают за титр. В реакции используют сыворотки и их разведения в объеме 1 мл (реже 0,5 мл), а антиген в объеме 0,1 мл. Добавление сульфата аммония начинают через 2—3 мин после тщательного смешивания антигена с сывороткой. [c.247]

Качественные особенности белков, как основы жизненных процессов, без сомнения, определяются химическим строением их молекулы. На современном этапе развития учения о белке центральное место в проблеме занимает вопрос о связи структуры индивидуальных белков с их биологическими функциями. Давно отброшены представления о том, что белки —это инертные коллоидные носители низкомолекулярных активных соединений. Ферменты, многие гормоны, токсины, вирусы, антигены, антитела — вот далеко не полный перечень тех важнейших биологически активных тел, свойства которых связаны с их белковой природой. Детальные представления о роли белков в организме начинают вырисовываться только теперь, когда достигнуты принципиальные успехи в деле расшифровки строения индивидуальных белков. Все возрастающее значение идей и методов химии белка как с естественно-научной и философской, так и с чисто практической точки зрения делает необходимой всестороннюю разработку проблемы белка. Одним из предметов такого исследования должна стать история учения о белке. [c.8]

В процессе иммунизации изменяется также аффинность и соотношение между различными фракциями антител. Такая вариабельность качества антисывороток по специфичности антител, их физико-химическим свойствам и концентрации является следствием популяционной природы иммунного ответа. В связи с этими обстоятельствами на практике необходимо вести непрерывный контроль за качеством получаемых антисывороток. [c.150]

Первые работы по иммуноферментному анализу появились в начале 70-х годов. За это время данное направление стало одним из ведущих в области количественного и качественного определения антигенов и антител ИФА, с помощью которого детектируют химические и биологические соединения различной природы и молекулярной массы — от гаптенов до бактериальных клеток. [c.283]

Иммунитет к опухолям, индуцированным химическими веществами, тга же как и к спонтанным, развивается медленно. Противоопухолевые антитела в сыворотке крови не определяются или их титры очень низки, что обусловливается природой антигенов и плотностью антигенных детерминант на мембранах раковых клеток, определяющих силу иммунного ответа. [c.72]

Иммуноглобулины. Иммуноглобулины, или антитела, также относятся к классу гликопротеинов, выполняют защитную функцию, обезвреж1[вая поступающие в организм чужеродные вещества —антигены любой химической природы. Синтезируются иммуноглобулины плазматическими клетками, образовавшимися из лимфоцитов. Учение об иммунитете оформилось в самостоятельную науку—иммунологию, изучающую структуру и функц1П1 антител вообще и иммуноглобулинов в частности. Мы представим современные сведения о некоторых физико-химических свойствах и структуре иммуноглобулинов человека (табл. 2.4). Различают 5 классов иммуноглобулинов 1 0, 1 М, 1 А, 1 0 и 1 Е. Детально изучены структура и функция IgG. [c.93]

Процесс взаимодействия антитело—антиген отличается высокой селективностью (рис. 18.3), что наглядно демонстрируется в опытах с синтетическими антигенами. Низкомолекулярные вещества сами по себе не индуцируют синтез антител, но после их присоединения к молекуле белка стимулируется образование антител как к белку, так и к присоединенному низкомолекулярному веществу. Если в роли последнего выступают сходные по химической природе вещества, например пара-, мета-и ор о-изомеры бензойной кислоты, то по отношению к каждому из них синтезируются специфические антитела, не реагирующие с другими изомерами. Избирательность взаимодействия обусловлена строгой компле-ментарностью между структурой активного центра антитела и структурой некоторого участка антигена. [c.487]

Первым из нейротропных факторов был идентифицирован фактор роста нервов (ФРП), и в настоящее время он лучше всего изучен. Этот фактор был открыт случайно в ходе экспериментов с трансплантацией тканей и опухолей куриным эмбрионам. Трансплантаты одного вида опухолей необычайно обильно иннервировались и вызывали значительное разрастание определенных групп периферических нейронов в близлежащих областях. Такому влиянию подвергались нейроны только двух категорий сенсорные и симпатические (подкласс периферических вегетативных нейронов, регулирующих сокращение гладкой мускулатуры и функцию экзокринных желез). Экстракты из опухоли стимулировали также рост нейритов в культуре этих нейронов. Дальнейшие исследования показали, что в культуре другой ткани-слюнной железы сампа мыши -такой же стимулирующий фактор образуется в огромных количествах. Эта игра природы пока еще не разгадана, так как образование ФРП клетками слюнной железы не имеет видимой связи с главной функцией этого фактора, но так или иначе открылась возможность получать чистый ФРП в количествах, достаточных для выяснения его химической природы и изучения его функций. Оказалось, что активность связана с белком-димером, содержащим две идентичные полипептидные цепи из 118 аминокислотных остатков каждая. После того как ФРП был вьщелен в чистом виле. появилась возможность получать антитела, блокируюшие его действие. Если антитела к ФРП ввести мыши, у которой развитие нервной системы еще не закончено, то большая часть симпатических нейронов и некоторые сенсорные нейроны погибнут. [c.358]

Радиомиметики, подобно ионизирующей радиации, повреждают хромосомы, временно задержинают деление клеток (задержка деления может быть обратимой в случае невысоких концентраций препаратов). Азотистые производные иприта действуют преимущественно на быстроделящиеся клетки (кроветворных тканей, костного мозга, половых органов, слизистых оболочек кишечника и желудка, вызывают очаговое поседение волос и подавление образования антител). Отнесение того или иного вещества к радномиметическим иосит все же условный характер, так как действие химического агента значительно з же по сравнению со спектром широчайших изменений, вызываемых ионизирующей радиацией. Радиомиметики могут отличаться друг от друга широтой поражающего действия. К радиомиметикам в основном относят те вещества, химическая природа которых близка к иприту и перекисям. Это соединения, имеющие следующие функциональные группы [c.250]

Белки миеломы как инструмент исследования. У большинства людей иммуноглобулины (антитела, или секретируемые В-клет-ками рецепторы антигенов) представляют собой сложную смесь белков, синтезируемых многими различными клеточными клонами. На первый взгляд такая гетерогенность кажется непреодолимым препятствием на пути химического анализа антител, поскольку для него необходимы очищенные белки. Однако, как и во многих других случаях, сама природа предусмотрела ситуации, позволяющие решить эту задачу. Неонлазии возникают при злока- [c.101]

Идея применения ферментов в качестве лекарственных средств (фармакологии ферментов) всегда казалась заманчивой. Однако их нестабильность, короткий период полураспада, нежелательные антигенные свойства, связанные с белковой природой ферментов и опасностью развития аллергических реакций, трудности доставки к пораженным органам и тканям (мишеням) существенно ограничивали возможности использования ферментных препаратов. В разработке методов иммобилизации ферментов (см. ранее) наметились конкретные пути преодоления указанных трудностей применение водорастворимых, биосовместимых носителей, например полимолочной кислоты (легко разлагается в организме), использование методов химической модификации и микрокапсулирования, приготовление MOHO- и поликлональных антител и ферментсодержащих липосом и т.д. [c.168]

Научные работы посвящены главным образом изучению строения молекул и природы химической связи. Первые исследования относятся к кристаллографии за них он первым в 1931 получил премию И. Ленгмюра. Наряду с американским физикохимиком Дж. Слейтером разработал (1931— 1934) квантовомеханический метод изучения и описания структуры молекул — метод валентных схем (ВС). Создал (1931—1933) теорию резонанса, представляющую собой модернизацию классической структурной теории с ее формульной символикой в рамках квантовомеханическсго метода ВС. Занимается (с 1940-х) вопросами биохимии. Совместно с Дж. Д. Берналом и У. Л. Брэггом заложил (1946—1950) основы структурного анализа белка. Разработал представления о структуре полипептидной цепи в белках, впервые высказав мысль о ее спиральном строении и дав описание а-спи-рали (1951, совместно с американским биохимиком Р. Кори). Открыл молекулярные аномалии при некоторых болезнях крови. Занимался изучением строения дезоксирибонуклеиновой кислоты, структуры антител и природы иммунологических реакций, проблемами эволюционной биологии. В годы второй мировой войны разработал новые горючие смеси и взрывчатые вещества, плазмозаменители для переливания крови и кровезаменители, новые источники кислорода для подводных лодок и самолетов. Автор многих книг, Б том числе монографии Общая химия [c.399]

Иммунная система противодействует заболеванию организма и вторжению в него посторонних веществ. За последние 20 лет многое стало известным о группе ферментов и других белков, которые фиксируют присутствие инородного тела и координируют ответную реакцию организма. Клетки плазмы, продуцируемые белыми кровяными тельцами, выделяют в кровь молекулы антитела. Антитела нейтрализуют чужеродные белки или присутствующие в крови полисахариды, способные вызвать заболевание. Химикам принадлежит решающий вклад в изучение природы молекул антител. Именно химики первыми продемонстрировали, что это белки, а затем определили их действительное химическое строение, а также структуру кодируюпщх их генов. В результате стали проясняться детали созданной природой системы. Антитела содержат переменную (вариабельную) область, в которой последовательность аминокислот меняется в зависимости от того, какое инородное вещество надо нейтрализовать, и постоянную (константную) область, которая в основном одинакова в большинстве антител. Переменная область молекулы распознает и связывает специфические тела вторжения, а постоянная занимается собственно устранением постороннего вещества. Полученные результаты открывают широкие возможности для дальнейших исследований. Настоятельная необходимость самых интенсивных исследований в этой области усугубляется необходимостью разработки эффективного лечения синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). [c.107]

Это центральное положение клонально-селекционной теории иммунитета долгие годы вызывало большие дискуссии. Была понятна предтерминированность к антигенам, с которыми организм встречался в процессе филогенеза, но возникали сомнения действительно ли есть Т-лимфоциты с рецепторами к новым (синтетическим и химическим) антигенам, возникновение которых в природе связано с развитием технического прогресса в XX веке. Однако специальные исследования, проведенные с помощью наиболее чувствительных серологических методов, выявили у человека и более чем у 10 видов млекопитающих нормальные антитела к ряду химических гаптенов — динитрофенилу, З-йод-4-оксифенилуксусной кислоте и т. д. [118]. По-видимому, трехмерные структуры рецепторов действительно весьма разнообразны, и в организме всегда может найтись несколько клеток, рецепторы которых достаточно близки к новой детерминанте. Возможно, что окончательная притирка рецептора к детерминанте может происходить после их соединения в процессе дифференцировки Трлимфоцитов в Тг-лимфоциты после встречи со своим антигеном Тр клетка путем одного — двух делений превращается в ан-тигенраспознающую и активированную (коммитирован-ную, примированную по терминологии разных авторов) антигеном долгоживущую Тг-клетку. Тг-лимфоциты способны к рециркуляции, могут повторно попадать в тимус, чувствительны к действию анти-0-, антитимоцитарных и антилимфоцитарных сывороток. Эти лимфоциты составляют центральное звено иммунной системы. После образования клона, т. е. размножения путем деления в морфологически идентичные, но функционально неоднородные клетки, Т-лимфоциты активно участвуют в формировании иммунного ответа. [c.8]

Видно, что в каждом случае после полной адсорбции антисыворотки белком с присоединенным гетерологичным гаптеном она сохраняет значительную способность преципитировать антигены с гомологичным гаптеном. Обычно сохраняется некоторая способность реагировать и с другими гетерологич-ными гаптенами. Каждый гаптен, очевидно, соединяется с той фракцией молекул антител, к которой имеет наибольшее сродство. Большинство молекул антител реагирует лучше всего с гомологичным гаптеном, причем подавляюшая часть их после адсорбции гетерологичным гаптеном сохраняется. Сходные результаты получили Хукер и Бойд [17] и Ландштейнер и Ван-дер-Шеер [25] с яичными альбуминами различных видов, хотя здесь истинная природа химического сходства, обусловливающего перекрестную реакцию, неизвестна. [c.23]

Химическая индивидуальность, или видовая специфичность, белков легко выявляется серологическим путем. Если животному, например кролику, ввести в кровь чужеродный ему белок (антиген), то в организме вырабатываются специфические антитела, являющиеся белками глобулино-ной природы и находящиеся, главным образом, в у-глобулиновой фракции белков сыворотки крови. Антигены и антитела взаимодействуют друг с другом с образованием осадков (преципитата), что можно наблюдать при добавлении к сыворотке крови животного, которому ввели в кровяное русло чужеродный белок ( иммунизированного животного), того же белка (антигена). Образование осадка носит название реакции преципитации . Эта реакция весьма тонкая и позволяет выявить свойства белков, неуловимые при их хими ческом изучении. Так, например, тщательное химическое изучение гемоглобина крови лошади, овцы и собаки не выявляет каких-либо особенностей в их химической структуре. Между тем при введении этих гемоглобинов в кровь кролика образуются специфические для каждого из них антитела. Известны, однако, некоторые белки, почти не вызывающие образования антител. Гормоны белковой природы (инсулин, некоторые гормоны гипофиза и др.), изолированные из желез внутренней секреции крупного рогатого скота, при введении их в кровь человека (а также животных) практически не вызывают образования антител. Надо полагать, что химические различия в структуре белков-гормонов животных и белков-гормонов человека настолько малы, что они не всегда выявляются серологически. Это обстоятельство имеет большое практическое значение, так как оно позволяет широко применять в медицинской практике белки-гормоны без опасения вызвать при повторном введении их в организм человека реакцию преципитации. [c.38]

Принадлежность человека к той или иной группе крови определяется по наиболее распространенной системе ABO. По системе ABO группа крови определяется наличием или отсутствием антигенов полисахаридной природы, так называемых агглютиногенов А и В, присутствующих на наружной поверхности созревающих мембран эритроцитов, и соответствующих им антител — агглютининов а и Ь — в плазме крови. При взаимодействии комплементарных агглютиногенов и агглютининов происходит слипание эритроцитов агглютинация), которое сопровождается их последующим разрушением с выделением гемоглобина гемолиз). Следует особо отметить, что одновременно в крови человека не могут содержаться какой-либо специфический антиген и комплементарное ему антитело, поскольку это привело бы к агглютинации эритроцитов. Групповые антитела не вырабатываются в ответ на введение антигенов, а присутствуют в крови постоянно. Однако в некоторых случаях у людей в течение жизни наблюдается образование специфических антител к антигенам А и В это может происходить вследствие таких причин, как 1) переливание несовместимой крови 2) введение веществ, сходных по химической структуре с групповыми антигенами 3) применение некоторых сывороток и вакцин 4) инфекции 5) при беременности в случае резус-конфликта, когда резус-фактор ребенка положительный, а матери — отрицательный. [c.489]

Аффинная хроматография основана на использовании равновесного состояния высокоспецифического связывания, встречающегося в биологических системах. Этот метод позволяет осуществлять такое разделение веществ, которое невозможно достичь с помощью других способов [19, 20, 22]. Суть метода заключается просто в иммобилизации одного из компонентов обратимо связывающейся системы на твердом носителе и последующем его взаимодействии с другим компонентом (компонентами) этой равновесной системы, приводящем к отделению сопутствующих примесей. Таким образом, разделение основано на специфическом связывании компонентов данной системы, а не на различиях в их физических и химических свойствах. Методы аффинной хроматографии хорошо разработаны. Они используются для разделения и очистки компонентов таких высокоспецифически связывающихся комплексов, как антиген— антитело, гормон—связывающий белок, фермент— лиганд. Основными факторами, определяющими процесс разделения, являются природа и химическая струк- [c.216]

В альтернативных подходах объектом воздействия является непосредственно ДНК-полимераза. В одном случае образуют комплекс моноклональных антител с ферментом, в котором антитела инактивируются при прогревании в первом цикле ПЦР 275], в другом случае фермент модифицируют по некоторым аминокислотным остаткам термолабильными химическими группами, что делает его неактивным при комнатной температуре. Активация Taq-ДНК-полимеразы происходит после ее прогрева в течение 2-4 мин при 95°С [276]. Недостатком этого метода является снижение удельной активности Taq-ДНК-полимеразы, а, следовательно, и эффективности ПЦР в целом. Олигонуклеотидные аптамеры, специфически взаимодействующие с Taq-ДНК-полимеразой, также могут быть использованы для горячего старта [277]. Однако, по своей природе этот метод не является универсальным, так как в ряде случаев невозможно исключить взаимодействие аптамеров с праймерами или матричной ДНК. [c.210]

Т-клетки человека экспрессируют белки МНС класса II и могут взаимно презентировать друг другу антигенные пептиды. В результате либо развиваются толерантность, обусловленная снижением экспрессии рецепторов, и анергия, либо происходит активация, в зависимости от природы Т-клеток и антигена. Исследования, проведенные на клонах Т-клеток мыши, показали, что активация в отсутствие костимулирующих сигналов неизбежно приводит к развитию анергии. Презентация пептидных антигенов АПК на химически фиксированных АПК или на искусственных мембранах, содержащих белки МНС класса II, вызывает анергию, как это происходит в случае активации Т-клеток антителами против ТкР, иммобилизованными на пластико- [c.270]

В тех случаях, когда из биомассы или центрифугата (культуральная жидкость) необходимо вьщелить активную субстанцию — витамин, аминокислоту, антиген, антитело, фермент и пр., применяют физические или физико-химические методы очистки. Выбор их определяется свойствами вьщеляемого вещества (природа, молекулярная масса, лабильность к внешним воздействиям, химическое сродство и т.д.). Из физических методов чаще всего применяют на первичных стадиях сепарирование, центрифугирование (ультрацентрифугирование), а из физико-химических — осаждение нейтральными солями, спиртом, ацетоном, а также ультрафильтрацию, хроматографию, электрофорез. Методы вьщеления и очистки, как правило, многоступенчатые. Чистоту получаемого продукта характеризуют наличием в нем примесей и выражают коэффициентом очистки, который представляет отношение числа активных единиц продуктов на 1 мг белка или азота (так называемая удельная активность) в очищенном препарате к удельной активности исходного (неочищенного) продукта. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология