Jump to content

Эпитоп

(Перенаправлено с Антигенных детерминант )

Эпитоп антителами , также известный как антигенная детерминанта , представляет собой часть антигена , которая распознается иммунной системой , в частности, , В -клетками или Т-клетками . Часть антитела, которая связывается с эпитопом, называется паратопом . Хотя эпитопы обычно не являются собственными белками , последовательности, полученные от хозяина, которые можно распознать (как в случае аутоиммунных заболеваний), также являются эпитопами. [ 1 ]

Эпитопы белковых антигенов делятся на две категории: конформационные эпитопы и линейные эпитопы , в зависимости от их структуры и взаимодействия с паратопом. [ 2 ] Конформационные и линейные эпитопы взаимодействуют с паратопом на основе принятой эпитопом трехмерной конформации, которая определяется особенностями поверхности вовлеченных остатков эпитопа и формой или третичной структурой других сегментов антигена. Конформационный эпитоп образуется в результате трехмерной конформации, возникающей в результате взаимодействия несмежных аминокислотных остатков. Напротив, линейный эпитоп образуется за счет трехмерной конформации, возникающей в результате взаимодействия смежных аминокислотных остатков. Линейный эпитоп не определяется исключительно первичной структурой участвующих аминокислот. Остатки, фланкирующие такие аминокислотные остатки, а также более отдаленные аминокислотные остатки антигена влияют на способность остатков первичной структуры принимать трехмерную конформацию эпитопа. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 90% эпитопов являются конформационными. [ 8 ]

Эпитопы Т-клеток

[ редактировать ]

Т-клеток Эпитопы [ 9 ] представлены на поверхности антигенпредставляющей клетки , где они связываются с главного комплекса гистосовместимости молекулами (MHC). У людей профессиональные антигенпрезентирующие клетки специализируются на представлении пептидов MHC класса II , тогда как большинство ядросодержащих соматических клеток представляют пептиды MHC класса I. Эпитопы Т-клеток, представленные молекулами MHC класса I, обычно представляют собой пептиды длиной от 8 до 11 аминокислот, тогда как молекулы MHC класса II представляют собой более длинные пептиды, длиной 13–17 аминокислот. [ 10 ] и неклассические молекулы MHC также содержат непептидные эпитопы, такие как гликолипиды .

Эпитопы В-клеток

[ редактировать ]

Часть антигена, с которой связываются иммуноглобулин или антитела, называется эпитопом В-клеток. [ 11 ] Эпитопы В-клеток можно разделить на две группы: конформационные и линейные. [ 11 ] Эпитопы В-клеток в основном конформационные. [ 12 ] [ 13 ] Если рассматривать четвертичную структуру, существуют дополнительные типы эпитопов. [ 13 ] Эпитопы, которые маскируются при агрегации белковых субъединиц, называются криптотопами . [ 13 ] Неотопы — это эпитопы, которые распознаются только в определенной четвертичной структуре, а остатки эпитопа могут охватывать несколько субъединиц белка. [ 13 ] Неотопы не распознаются после диссоциации субъединиц. [ 13 ]

Перекрестная активность

[ редактировать ]

Эпитопы иногда перекрестно реагируют. Это свойство используется иммунной системой при регуляции антиидиотипических антител (первоначально предложенных нобелевским лауреатом Нильсом Каем Йерне ). Если антитело связывается с эпитопом антигена, паратоп может стать эпитопом для другого антитела, которое затем свяжется с ним. Если это второе антитело относится к классу IgM, его связывание может усилить иммунный ответ; если второе антитело относится к классу IgG, его связывание может подавлять иммунный ответ. [ нужна ссылка ]

Картирование эпитопов

[ редактировать ]

Эпитопы Т-клеток

[ редактировать ]

Эпитопы MHC класса I и II можно надежно предсказать только с помощью вычислительных средств. [ 14 ] хотя не все алгоритмы предсказания эпитопов Т-клеток in silico эквивалентны по своей точности. [ 15 ] Существует два основных метода прогнозирования связывания пептида с MHC: на основе данных и на основе структуры. [ 11 ] Структурные методы моделируют структуру пептида-MHC и требуют большой вычислительной мощности. [ 11 ] Методы, основанные на данных, имеют более высокую прогностическую эффективность, чем методы, основанные на структуре. [ 11 ] Методы, основанные на данных, прогнозируют связывание пептида с MHC на основе пептидных последовательностей, которые связывают молекулы MHC. [ 11 ] Идентифицируя эпитопы Т-клеток, ученые могут отслеживать, фенотипировать и стимулировать Т-клетки. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

Эпитопы В-клеток

[ редактировать ]

Существует два основных метода картирования эпитопов: структурные или функциональные исследования. [ 20 ] Методы структурного картирования эпитопов включают рентгеновскую кристаллографию , ядерный магнитный резонанс и электронную микроскопию . [ 20 ] Рентгеновская кристаллография комплексов Ag-Ab считается точным способом структурного картирования эпитопов. [ 20 ] Ядерный магнитный резонанс можно использовать для картирования эпитопов, используя данные о комплексе Ag-Ab. [ 20 ] Этот метод не требует образования кристаллов, но может работать только с небольшими пептидами и белками. [ 20 ] Электронная микроскопия — это метод низкого разрешения, который позволяет локализовать эпитопы на более крупных антигенах, таких как вирусные частицы. [ 20 ]

В методах функционального картирования эпитопов часто используются анализы связывания, такие как вестерн-блоттинг , дот-блоттинг и/или ELISA, для определения связывания антител. [ 20 ] Методы конкуренции призваны определить, могут ли два моноклональных антитела (мАТ) связываться с антигеном одновременно или конкурировать друг с другом за связывание в одном и том же сайте. [ 20 ] Другой метод включает высокопроизводительный мутагенез — стратегию картирования эпитопов, разработанную для улучшения быстрого картирования конформационных эпитопов на структурно сложных белках. [ 21 ] В мутагенезе используются случайные/сайт-направленные мутации отдельных остатков для картирования эпитопов. [ 20 ] Картирование эпитопов В-клеток можно использовать для разработки терапевтических средств на основе антител, вакцин на основе пептидов и инструментов иммунодиагностики. [ 20 ] [ 22 ]  

Эпитопные теги

[ редактировать ]

Эпитопы часто используются в протеомике и изучении других генных продуктов. С помощью методов рекомбинантной ДНК генетические последовательности, кодирующие эпитопы, распознаваемые обычными антителами, могут быть слиты с геном. После синтеза полученная эпитопная метка позволяет антителу найти белок или другой продукт гена, что позволяет использовать лабораторные методы для локализации, очистки и дальнейшей молекулярной характеристики. Обычными эпитопами, используемыми для этой цели, являются Myc-tag , HA-tag , FLAG-tag , GST-tag , 6xHis , [ 23 ] V5-тег и ОЛЛАС. [ 24 ] Пептиды также могут быть связаны белками, которые образуют с пептидом ковалентные связи, обеспечивая необратимую иммобилизацию. [ 25 ] Эти стратегии также были успешно применены для разработки вакцин, «ориентированных на эпитопы». [ 26 ] [ 27 ]

Вакцины на основе эпитопа

[ редактировать ]

Первая вакцина на основе эпитопа была разработана в 1985 году Джейкобом и соавт. [ 28 ] Вакцины на основе эпитопов стимулируют гуморальные и клеточные иммунные реакции с использованием изолированных В-клеточных или Т-клеточных эпитопов. [ 28 ] [ 22 ] [ 17 ] Эти вакцины могут использовать несколько эпитопов для повышения их эффективности. [ 28 ] Чтобы найти эпитопы для использования в вакцине, in silico . часто используется картирование [ 28 ] После обнаружения эпитопов-кандидатов конструкции разрабатываются и тестируются на эффективность вакцин. [ 28 ] Хотя вакцины на основе эпитопов в целом безопасны, одним из возможных побочных эффектов являются цитокиновые бури. [ 28 ]  

Неоантигенная детерминанта

[ редактировать ]

Неоантигенная детерминанта — это эпитоп неоантигена , который представляет собой новообразованный антиген , ранее не распознаваемый иммунной системой. [ 29 ] Неоантигены часто связаны с опухолевыми антигенами и обнаруживаются в онкогенных клетках. [ 30 ] Неоантигены и, в более широком смысле, неоантигенные детерминанты могут образовываться, когда белок подвергается дальнейшей модификации в рамках биохимического пути, такого как гликозилирование , фосфорилирование или протеолиз . Это, изменяя структуру белка, может привести к образованию новых эпитопов, которые называются неоантигенными детерминантами, поскольку они приводят к появлению новых антигенных детерминант . Для распознавания необходимы отдельные специфические антитела . [ нужна ссылка ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Махмуди Гомари, Мохаммед; Сарайгорд-Афшари, Неда; Фарсимадан, Марзие; Ростами, Неда; Агамири, Шахин; Фарахоллахи, Мохаммад М. (1 декабря 2020 г.). «Возможности и проблемы методов очистки белков с помощью меток: применение в фармацевтической промышленности». Достижения биотехнологии . 45 : 107653. doi : 10.1016/j.biotechadv.2020.107653 . ПМИД   33157154 . S2CID   226276355 .
  2. ^ Хуан Дж, Хонда W (апрель 2006 г.). «CED: база данных конформационных эпитопов» . БМК Иммунология . 7 :7. дои : 10.1186/1471-2172-7-7 . ПМЦ   1513601 . ПМИД   16603068 .
  3. ^ Анфинсен CB (июль 1973 г.). «Принципы, управляющие сворачиванием белковых цепей». Наука . 181 (4096): 223–230. Бибкод : 1973Sci...181..223A . дои : 10.1126/science.181.4096.223 . ПМИД   4124164 .
  4. ^ Бергманн CC, Тонг Л., Куа Р., Сенсинтаффар Дж., Столман С. (август 1994 г.). «Дифференциальные эффекты фланкирующих остатков на презентацию эпитопов химерных пептидов» . Журнал вирусологии . 68 (8): 5306–5310. doi : 10.1128/JVI.68.8.5306-5310.1994 . ПМК   236480 . ПМИД   7518534 .
  5. ^ Бергманн CC, Яо Q, Хо CK, Бакволд С.Л. (октябрь 1996 г.). «Фланкирующие остатки изменяют антигенность и иммуногенность многоединичных эпитопов CTL» . Журнал иммунологии . 157 (8): 3242–3249. дои : 10.4049/jimmunol.157.8.3242 . ПМИД   8871618 . S2CID   24717835 .
  6. ^ Бриггс С., Прайс М.Р., Тендлер С.Дж. (1993). «Тонкая специфичность распознавания антителами эпителиальных муцинов, связанных с карциномой: связывание антител с синтетическими пептидными эпитопами». Европейский журнал рака . 29А (2): 230–237. дои : 10.1016/0959-8049(93)90181-E . ПМИД   7678496 .
  7. ^ Крейг Л., Саншагрин ПК, Розек А., Лэки С., Кун Л.А., Скотт Дж.К. (август 1998 г.). «Роль структуры в перекрестной реактивности антител между пептидами и свернутыми белками». Журнал молекулярной биологии . 281 (1): 183–201. дои : 10.1006/jmbi.1998.1907 . ПМИД   9680484 .
  8. ^ Фердоус, Саба; Кельм, Себастьян; Бейкер, Терри С.; Ши, Джие; Мартин, Эндрю ЧР (1 октября 2019 г.). «Эпитопы B-клеток: разрывы и конформационный анализ» . Молекулярная иммунология . 114 : 643–650. дои : 10.1016/j.molimm.2019.09.014 . ПМИД   31546099 . S2CID   202747810 .
  9. ^ Стирс Н.Дж., Карриер Дж.Р., Джоб О., Тованабутра С., Ратто-Ким С., Марович М.А. и др. (июнь 2014 г.). «Разработка областей, фланкирующих эпитоп, для оптимальной генерации эпитопов CTL». Вакцина . 32 (28): 3509–3516. doi : 10.1016/j.vaccine.2014.04.039 . ПМИД   24795226 .
  10. ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. п. 1401. ИСБН  978-0815332183 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Санчес-Тринкадо, Хосе Л.; Гомес-Перосанц, Марта; Рече, Педро А. (2017). «Основы и методы прогнозирования эпитопов Т- и В-клеток» . Журнал иммунологических исследований . 2017 : 1–14. дои : 10.1155/2017/2680160 . ПМЦ   5763123 . ПМИД   29445754 .
  12. ^ Эль-Мансалави Ю., Хонавар В. (ноябрь 2010 г.). «Последние достижения в методах прогнозирования эпитопов B-клеток» . Иммунные исследования . 6 (Приложение 2): S2. дои : 10.1186/1745-7580-6-S2-S2 . ПМК   2981878 . ПМИД   21067544 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с д и Регенмортель, Марк Х.В. (2009). «Что такое эпитоп B-клеток?». Протоколы картирования эпитопов . Методы молекулярной биологии. Том. 524. стр. 3–20. дои : 10.1007/978-1-59745-450-6_1 . ISBN  978-1934115176 . ПМИД   19377933 .
  14. ^ Корень, Э.; Грут, Энн Де; Ява, В.; Бек, К.; Бун, Т.; Ривера, Д.; Ли, Л.; Мытыч, Д.; Кошец, М.; Вираратне, Д.; Суонсон, С.; Мартин, В. (1 января 2007 г.). «Клиническая проверка предсказания иммуногенности рекомбинантного терапевтического белка человека in silico» . Издания факультета Института иммунологии и информатики . 124 (1): 26–32. дои : 10.1016/j.clim.2007.03.544 . ПМИД   17490912 . S2CID   12867280 .
  15. ^ Де Гроот, Энн С.; Мартин, Уильям (май 2009 г.). «Снижение риска, улучшение результатов: биоинженерия менее иммуногенной белковой терапии». Клиническая иммунология . 131 (2): 189–201. дои : 10.1016/j.clim.2009.01.009 . ПМИД   19269256 .
  16. ^ Петерс, Бьорн; Нильсен, Мортен; Сетте, Алессандро (26 апреля 2020 г.). «Прогнозирование эпитопа Т-клеток» . Ежегодный обзор иммунологии . 38 (1): 123–145. doi : 10.1146/annurev-immunol-082119-124838 . ПМЦ   10878398 . ПМИД   32045313 . S2CID   211085860 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Ахмад, Тарек А.; Эвейда, Амру Э.; Эль-Сайед, Лейла Х. (декабрь 2016 г.). «Картирование эпитопов Т-клеток для разработки мощных вакцин». Отчеты о вакцинах . 6 : 13–22. дои : 10.1016/j.vacrep.2016.07.002 .
  18. ^ Мохаммад Дезфулиан, Томаш Кула, Томас Пранцателли, Нолан Камитаки, Цинда Мэн, Бхуван Хатри, Паола Перес и др. «TScan-II: платформа в масштабе генома для идентификации de novo эпитопов CD4+ Т-клеток». Камера 186, нет. 25 (2023): 5569-5586. DOI: 10.1016/j.cell.2023.10.024
  19. ^ Томаш Кула, Мохаммад Дезфулиан, Шарлотта Ван, Нуран Абдельфаттах, Закари Хартман, Кай Вучерпфенниг, Герберт Ким Лерли и Стивен Элледж. «Т-сканирование: полногеномный метод систематического обнаружения эпитопов Т-клеток». Камера 178, нет. 4 (2019): 1016-1028. PMID: 31398327 PMCID: PMC6939866 DOI: 10.1016/j.cell.2019.07.009
  20. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Поточнакова, Ленка; Бхиде, Мангеш; Пульзова, Люсия Борщекова (2016). «Введение в картирование эпитопов B-клеток и предсказание эпитопов in silico» . Журнал иммунологических исследований . 2016 : 1–11. дои : 10.1155/2016/6760830 . ПМК   5227168 . ПМИД   28127568 .
  21. ^ Дэвидсон, Эдгар; Доранц, Бенджамин Дж. (сентябрь 2014 г.). «Высокопроизводительный подход к картированию эпитопов антител к B-клеткам» . Иммунология . 143 (1): 13–20. дои : 10.1111/imm.12323 . ПМК   4137951 . ПМИД   24854488 .
  22. ^ Перейти обратно: а б Ахмад, Тарек А.; Эвейда, Амру Э.; Шевейта, Салах А. (2016). «Картирование эпитопов В-клеток для разработки вакцин и эффективной диагностики» . Исследования в вакцинологии . 5 : 71–83. дои : 10.1016/j.trivac.2016.04.003 .
  23. ^ Уокер Дж., Рэпли Р. (2008). Справочник по молекулярным биометодам . Хумана Пресс. п. 467. ИСБН  978-1603273749 .
  24. ^ Новус, Биологические препараты. «Эпитопная метка OLLAS» . Новус Биологикс . Проверено 23 ноября 2011 г.
  25. ^ Закери Б., Фиерер Дж.О., Челик Э., Читток Э.К., Шварц-Линек У., Мой В.Т., Ховарт М. (март 2012 г.). «Пептидная метка, образующая быструю ковалентную связь с белком посредством создания бактериального адгезина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (12): E690–697. Бибкод : 2012PNAS..109E.690Z . дои : 10.1073/pnas.1115485109 . ПМК   3311370 . ПМИД   22366317 .
  26. ^ Коррейя Б.Е., Бейтс Дж.Т., Лумис Р.Дж., Бэнейкс Г., Каррико С., Джардин Дж.Г. и др. (март 2014 г.). «Подтверждение принципа разработки вакцины, ориентированной на эпитоп» . Природа . 507 (7491): 201–206. Бибкод : 2014Natur.507..201C . дои : 10.1038/nature12966 . ПМК   4260937 . ПМИД   24499818 .
  27. ^ Макберни С.П., Саншайн Дж.Э., Габриэль С., Хьюн Дж.П., Саттон В.Ф., Фуллер Д.Х. и др. (июнь 2016 г.). «Оценка защиты, индуцированной белковым каркасом домена III вируса денге серотипа 2/вакциной ДНК у приматов, кроме человека» . Вакцина . 34 (30): 3500–3507. doi : 10.1016/j.vaccine.2016.03.108 . ПМЦ   4959041 . ПМИД   27085173 .
  28. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Парвизпур, Сепиде; Пурсейф, Мохаммад М.; Размара, Джафар; Рафи, Мохаммед А.; Омиди, Ядолла (июнь 2020 г.). «Разработка вакцины на основе эпитопов: всесторонний обзор подходов биоинформатики». Открытие наркотиков сегодня . 25 (6): 1034–1042. doi : 10.1016/j.drudis.2020.03.006 . ПМИД   32205198 . S2CID   214629963 .
  29. ^ Ханс-Вернер V (2005). «Неоантигенобразующие химические вещества». Энциклопедический справочник по иммунотоксикологии . п. 475. дои : 10.1007/3-540-27806-0_1063 . ISBN  978-3540441724 .
  30. ^ Неоантиген. (nd) Медицинский словарь Мосби, 8-е издание. (2009). Получено 9 февраля 2015 г. из медицинского онлайн-словаря.
[ редактировать ]

Методы прогнозирования эпитопов

[ редактировать ]

Базы данных эпитопов

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 410cdd4f940d0f6d954db815c61b594e__1708917180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/41/4e/410cdd4f940d0f6d954db815c61b594e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Epitope - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)