Связывание антиген—антител

Рис. 2.20. Гипотетические механизмы специфического межклеточного узнавания и адгезии с участием олигосахаридов плазматической мембраны. I — водородное связывание II — взаимодействие типа антиген-антитело III —фермент-субстратное взаимодействие.

Высокая специфичность антител по отношению к антигену делает их гибким и действенным инструментом, который можно использовать для выявления, количественного определения и локализации множества разнообразных веществ, представляющих интерес для биолога. Но как можно обнаружить или измерить взаимодействие антитела с антигеном Начальная реакция связывания антигена с антителом-так называемая первичная реакция-может быть измерена многими различными способами. При радиоиммунном анализе, позволяющем определять даже ничтожные количества материала, известное количество радиоактивного антигена вместе со стандартным количеством антител добавляют к образцу, содержащему неизвестное количество того же антигена в нерадиоактивной форме. Немеченый антиген конкурирует с меченым за связывающие участки антител, и чем больше данного антигена в образце, тем меньше радиоактивного антигена будет связано с антителом. Свободный радиоактивный антиген можно отделить от связанного, а затем измерить количество того и другого с помощью ряда методов, использующих различия в свойствах свободных и связанных молекул один нз общих подходов состоит в осаждении (преципитации) комплексов антиген-антитело антителами к иммуноглобулинам (рнс. 17-28). [c.27]

Рис. 17-30. Типы комплексов антиген-антитело, образующихся при разном числе антигенных детерминант у антигена. Здесь показано связывание антитела одного вида (моноклонального антитела) с антигенами, имеющими одну, две илн три одинаковые антигенные детерминанты.

Гетерогенность участков связывания в антителах приводит к набору констант диссоциации для комбинаций антиген — антитело. При иммобилизации антигена на нерастворимом носителе образуется специфический иммуносорбент, который должен обладать следующими свойствами [c.114]

Процесс соответствующих взаимодействий, имитирующих те, которые доминируют в биохимических процессах и относящихся к нековалентным, получил название "молекулярное узнавание". Молекулярное узнавание можно определить как процесс, включающий в себя как связывание, так и выбор молекулы - "гостя" данной молекулой -"хозяином". Просто связывание молекул не является молекулярным узнаванием. Согласно Лену [4], "узнавание - это связывание с целью". Данное поведение характерно для многих биохимических процессов, таких как ферментативные реакции, связывание "рецептор-субстрат", сборка белковых молекул, иммунное взаимодействие антиген-антитело, транспорт через мембрану и т.д. Одним из критериев молекулярного узнавания является то, что константа ассоциации между "хозяином" и "гостем" является значительно более высокой по сравнению с константами образования комплексов между другими молекулами, присутствующими в системе. В связи с этим особое значение приобретает исследование энергетики межмолекулярных взаимодействий биомолекул. Энергетические параметры позволяют судить о силе взаимодействия, наличии или отсутствии ассоциации между молекулами, а также выявить и описать влияние растворителя на процесс молекулярного узнавания. [c.185]

Рис. 6-15. Иммунный ответ и действие антител. Когда чужеродная для данного организма макромолекула (например, молекула белка из какого-то другого вида) попадает в кровь или ткань, она вызывает защитную реакцию, которая называется иммунным ответом. Чужеродная макромолекула, называемая антигеном, связывается с поверхностью лейкоцита особого типа - В-лимфоцитом. Эта клетка под воздействием антигена постепенно изменяется и превращается в плазматическую клетку, вырабатывающую большое количество антител против данного антигена. Образованию специфических антител способствуют также другие клетки, называемые Т-лимфоцитами. Антитела, или иммуноглобулины, представляют собой сложные высокомолекулярные белки, молекулы которых состоят из четырех полипептидных цепей и содержат несколько углеводных групп. Они могут специфически связываться с антигеном, вызвавшим образование антител, но не связываются ни с какими другими белками. Иммуноглобулины имеют У-образную ф( му и содержат два участка для связывания антигена. Антитела вызывают преципитацию (выпадение в осадок) антигена благодаря образованию нерастворимого агрегата со структурой наподобие решетки. Каждый антиген стимулирует образование антител лишь одного определенного тша. Эти антитела распознают и связывают только данный антиген или близкородственные молекулы.

Одно из уже упомянутых свойств, присущих большинству антител нескольких классов иммуноглобулинов (см. рис. 4.М),— связывание и активация компонентов сыворотки, называемых факторами комплемента. Когда антиген представляет собой красный кровяной щарик (эритроцит), связывание комплемента, которое следует за реакцией антиген — антитело, завершается гемолизом эритроцита. Это свойство использовано для разработки методов, называемых реакцией связывания комплемента [68, 88]. [c.103]

После связывания Fab-участка с растворимым антигеном F -участок антитела может присоединяться к F -рецепторам фагоцитов, которые захватывают и разрушают комплекс антиген-антитело. [c.211]

На первом этапе реакции преципитации происходит связывание молекул антигена с антителами, но видимых преципитатов не образуется. На втором этапе реакции происходит агрегация возникших ранее комплексов антиген — антитело с образованием больших нерастворимых частиц, видимых невооруженным глазом. Первый этап реакции протекает быстрее, более обратим и специфичен, чем второй. [c.16]

Из материала, содержащего вирус, готовят серийные разведения и добавляют к ним специфическую сыворотку в разведении в соответствии с титром, указанным на этикетке ампулы. Смеси вирус-сыворотка инкубируют 30 — 60 мин при 37 °С для обеспечения связывания антигенов с антителами. После этого смесью заражают культуру ткани, куриные эмбрионы или лабораторных животных. Контролем служит чувствительная система, зараженная вирусом без сыворотки. [c.270]

Другое существенное подтверждение мутационного механизма — молекулярная гетерогенность у-глобулина, даже специфически синтезированного к данному антигену. Антитела имеют необходимые центры активности, нрпспособлепные для связывания данной гаптеиной группы. В прочих деталях молекулы этих белков, синтезируемые разными клетками, могут отличаться. Мутационная теория дает естественное объяснение отличию у-глобулпнов от всех других белков организма, в которых, как уже не раз упоминалось, все молекулы оказываются полностью идентичными. [c.510]

Антитела не только защищают организм от инфекций, но также играют важную роль в регуляции самих иммунных ответов. Окончание гуморального ответа на антиген бывает отчасти обусловлено связыванием секретируемых антител с антигеном, который в результате не может присоединяться [c.43]

Рис. 18-13. Поскольку антитела имеют два идентичных антиген-связывающих участка, они могут сшивать антигены. Типы образующихся комплексов антиген-антитело зависят от числа антигенных детерминант у антигена. Здесь показано связывание антитела одного вида (моноклонального антитела) с антигенами, имеющими одну, две или три одинаковые антигенные детерминанты. Антигены с двумя детерминантами могут образовывать с антителами небольшие циклические комплексы или линейные цепи, а антигены с тремя или большим числом детерминант могут формировать обширные трехмерные сети, легко выпадающие в осадок.

Видно, что при фиксированной концентрации антитела равновесное отношение концентраций связанного и свободного антигена зависит от его общей концентрации. Этот вывод лежит в основе всех иммунохимических методов. По существу антитела выступают в роли реагентов биологического происхождения, которые с высокой специфичностью способны узнавать чужеродные вещества. Обычно они представляют собой иммуноглобулины - белки сыворотки крови, которые образуются в ответ на введение иммуногена. Однако многие ни комолекулярные соеданения, в том числе и пестициды, сами по себе не стимулируют обргиование антител, т е. не являются иммуногенами. Индуцировать их образование можно лишь после связывания этих веществ с белком-носителем, в качестве которого, как правило, применяют бычий альбумин. Следует заметить, что в реакции с белком-носителем не должны затрагиваться те группировки молекул антигена, которые участвуют в образовании комплексов антиген-антитело и которые, следовательно, необ.ходимы для индуцирования образования в организме животного специфических антител. [c.298]

Использование белков-антигенов в качестве лигандов для очистки специфических антител на иммуносорбентах было описано в предыдущей книге этой серии [Остерман, 1983]. Там же была рассмотрена возможность связывания любых антител на матрице, несущей белок А из Staphylo o us aureus. Обе эти системы с полным правол можно включить в перечень аффинных хроматографических систем. Естественно, что иммуносорбенты используются и в обратном варианте, когда с помощью лигандов-антител производится очистка антигенов белковой природы пли гаптенов. [c.362]

Для определения концентрации гормона смешивают меченный, например ИОДОМ-125, гормон с антителами к данному гормону. Образуется комплекс — гормон—антитело. При добавлении исследуемого экстракта немеченный гормон, находящийся в исследуемом растворе, конкурирует с меченым в реакции связывания с антителом, вытесняя последний из комплекса. Далее освобождеиный гормон отделяют от связанного электрофорезом, хроматографией или осаждением и количественно определяют его, измеряя радиоактивность. Из полученных данных можно рассчитать количество исследуемого немеченого гормона, так как радиоактивность свободного гормона зависит от того, насколько много меченого гормона было вытеснено из комплекса антиген — антитело. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться по литературе [582, 591]. [c.240]

Основной принцип ELISA — специфическое связывание первого антитела с мишенью. Если молекула-мишень представляет собой белок, то его очищенный препарат обычно используют для получения антител, при помощи которых затем и выявляют данную мишень. Антитела, которые образуются в сыворотке (антисыворотке) крови иммунизированного животного (обычно кролика), связываются с разными антигенными детерминантами (эпитопами) моле-кулы-мишени. Такую смесь антител называют поликлональным препаратом. Использование поликлональных антител имеет два недостатка, существенных для некоторых методов диагностики 1) содержание отдельных антител в поликлональном препарате может варьировать от одной партии к другой 2) поликлональные антитела нельзя применять, если необходимо различить две сходные мишени, т. е. когда патогенная (мишень) и непатогенная (не-мишень) формы различаются единственной детерминантой. Однако эти проблемы вполне разрешимы, поскольку сейчас научились получать препараты антител, выработанных к одной антигенной детерминанте, т. е. препараты моноклональных антител. [c.184]

Данный метод предполагает, что за антигенсвязываюшую способность антитела отвечают только DR-участки, а не каркасные области. Однако, если связывание гибридного антитела с антигеном происходит недостаточно эффективно, может возникнуть необходимость в замене некоторых аминокислот в каркасных областях с помощью олигонуклеотид-направленного мутагенеза. [c.217]

Декстраны обладают антигенными свойствами их иммунохимические реа <ции подробно изучены . Количественное исследование ингибирования реакции антидекстрановой сыворотки с декстранами под действием олигосахаридов позволило установить предельные размеры детерминантной группы углеводного антигена. Оказалось, что максимальные размеры такой группы соответствуют гексасахариду, причем уже в случае трисахарида изменение свободной энергии при связывании с антителом составляет 90% от максимального. [c.548]

Уникальность белков состоит в том, что они могут менять свою конформацию, делая поверхность комплементарной лиганду, например активный центр фермента — субстрат (по Кошланду). Различные лиганды связываются с белковыми молекулами по центрам связывания. Очевидно, что эти центры должны быть комплементарны функциональным группам лиганда. Связи между лигандом и центром связывания белка нековалентные (водородные, ионные, гидрофобные), поэтому такое связывание обратимо. Мономерные белки связываются с лигандом по гиперболической зависимости мультимерные — по сигмоидной зависимости из-за кооперативного эффекта. Связывание белка с лигандом зависит от числа мест (центров) связывания и количества молекул лиганда. Если оно превышает число центров связывания на белке, дальнейшего связывания не происходит (белок насыщен лигандом). Специфическое взаимо-ыдействие за счет комплементарных поверхностей объясняет большинство функций белков (фермент — субстрат гормон — рецептор антиген — антитело и т.д.) [c.48]

Весьма эффективным методом уточнения топографии мембранных белков, прежде всего точной локализации внемембранных участков, является использование моноклональных антител. Для получения гибридом использовались фрагменты бактериородопсина, полученные путем его расщепления протеолитическими ферментами. Наиболее ценными в этом случае оказались синтетические фрагменты коррелируя величину синтетического пептида и эффективность связывания соответствующего антитела, можно с высокой степенью достоверности зондировать выступающие из мембраны полипептидные петли. Ниже показана локализация различных антигенных детерминант молекулы бaктepиopoдoпtинa в пурпурной мембране (Г. Корана, И. Г. Абдулаев). [c.609]

Связывание каждого антитела с его мишенью (антигеном) является высокоспецифичным. Один из способов, который был применен для изучения работы антител, заключается в том, чтобы вызвать иммунный ответ на структуру, специально синтезированную для имитации переходного состояния (transition state analog) некоторой модельной реакции между антителом и антигеном. При этом исследователи полагали, что если антитело производится организмом для предпочтительного связывания со стабильной молекулой, имеющей структуру, подобную переходному состоянию соответствующей реакции, то другие молекулы, способные реагировать через такое переходное состояние, должны реагировать быстрее в результате связывания с произведенным таким способом антителом. Облегчая связывание реагирующих субстратов и формирование соответствующего переходного состояния, антитело действует, таким образом, подобно ферменту. Поразительно, но изложенная схема генерации антител показала свою эффективность на многих примерах. [c.634]

Рис. 17-26. Сильно упрощенная схема связывания антигенной детерминанты макромолекулы с аи-тиген-связывающими участками двух различных антител-с высоким и с низким сролством к данному антигену. Антигенная детерминанта удерживается в связывающем участке различными слабыми нековалентными взаимодействиями. Обратите внимание на то, что в образование этого участка вносят свои вклад как легкая, так и тяжелая цепи молекулы антитела.

Однако многие методы анализа основаны на торичнмх реакциях, т. е. ка-, ких-то последствиях первичного взаимодействия антитела с антигеном К этим вторичным реакциям относятся преципитация, агглютинация клеток и связывание комплемента. Последнюю реакцию можно использовать пото му, что компоненты системы комплемента связываются только с антителоц находящимся в комплексе с антигеном при этом исчезновение компоненто комплемента может служить мерой количества образующегося комплекса антиген-антитело. Однако чаще всего применяют реакцию преципитации антигена с антителом в жидкостях или гелях. Например, в методе Ухтермни антиген и антитело помещают в отдельные лункн, вырезанные в агаровом геле, Реагенты диффундируют из лунок до тех пор, пока не встречаются друг с другом в оптимальных соотношениях для образования преципитата, который становится видимым как непрозрачная полоса, рассеивающая свет (рис. 17-29). [c.28]

Как известно, вещества, продуцируемые микроорганизмалп и вызывающие образование антител, называются антигенами. Основная функция антител заключается в связывании антигенов. Согласно представлениям Эрлиха, Лаидштаннера и Полинга, антигенный детерминант (активный центр) и специфический участок антитела комбинируются, поскольку они стереохимически соответствуют друг другу. Иными словами, антигенный детерминант является информационной матрицей для построения специфического участка антитела [51]. [c.172]

Широкие стереохимические проблемы встают в связи с изучением агрегатов, образуемых антигенами с антителами. Если количественное соотношение антигена и антитела лежит в опре деленных пределах, то агрегаты антиген—антитело обычно нерас-гворимы. Эти агрегаты обладают некоторыми специальными свой сгвами, такими, как способность фиксации (связывания) комплемента, освобождение гистамина из некоторых его комплексен в клетках и, возможно, активации определенных протеолитических энзимов (ферментов). Высказан ряд гипотез, объясняющих эти явления может быть, они связаны с особой конформацией реагирующего антитела, а возможно, что некоторые черты и особенности структуры агрегата антиген—антитело могут определять эти специфические свойства. [c.688]

Если свободные группы присутствуют в избытке, то это им удается они оттесняют детерминантные группы, связанные с антигеном, и насыщают центры связывания на антителах. Но поскольку антитела всего лишь бивалентны , каждое из них может связать только две свободные детер- [c.335]

А-вирус инфлюэнцы вместе с кислыми хлоропроизводными ионитов при некоторых условиях регулируемой конверсии образовывал комплекс ионит-антиген, способный адсорбировать А-антитела этой болезни из очищенных гамма-глобулиновых фракций человеческой плазмы. Десорбция антител из этих комплексов, видимо, так же трудна, как из обычных комбинаций анти-ган-ант Итело. Количественную десорбцию не удалось осуществить канцентри-рование обычно лостигалось за счет потери материала, необратимо связанного с антигеном. Низкий выход (10—20"/о) адсорбированного антитела из комплексов с ионитом стимулировал развитие исследований новых путей разрушения комплекса антиген-антитело вытеснением полиэлектролитами. После диазотирования проводилась адсорбция сульфированных ароматических ионитов связывание антигена с ионитом также использовалось как средство получения специфических комплексов ионит-антиген. [c.619]

При переливании крови (гемотрансфузии) очень важно, чтобы кровь, получаемая пациентом (он в данном случае называется реципиентом), бьша совместима с его собственной. В случае несовместимости наблюдается особого рода иммунная реакция. Происходит это потому, что мембраны эритроцитов несут на поверхности гликопротеины, называемые агглютиногенами, которые действуют как антигены и реагируют с антителами (агглютининами), содержащимися в крови реципиента. В результате этого взаимодействия донорские эритроциты агглютинируют, т. е. слипаются друг с другом после связывания с антителами реципиента. Известно несколько таких эритроцитарных антигенов, которым соответствуют разные системы групп крови. Наиболее известная из них — система ABO. Ее агглютиногены обозначаются буквами А и В. Комплементарные им антитела — а и Ь — постоянно циркулируют в плазме крови, т. е. не образуются в ответ на появление агглютиногена, как в случае описанньгх выше иммунных реакций. Если эритроциты данного человека несут [c.183]

Реакцию связывания комплемента сыворотки с сульфатом никеля в качестве антигена предложили в 1954 г. Wendberger и Frohli h для диагностики экземы, вызванной контактом с никелем. Прп этом авторы исходили из предположения, что в эпидермисе таких больных происходит реакция антиген — антитело. У 97 работников гальванических цехов, систематически контактировавших с солями никеля, они поставили реакцию связывания комплемента с восемью различными разведениями сульфата никеля (от 1 4096 до 1 524 288) методика постановки реакции ничем не отличалась от классической реакции Вассермана, комплементом служила сыворотка морских свинок. У 8 человек из 97 эта реакция дала резко положительный результат, причем у шести из них оказалась положительной и компрессная проба с сульфатом никеля. Средняя интенсивность реакции была получена у И человек, слабо положительной она была у четырех. Авторы полагают, что общий процент полученных ими по- [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология