Абзим
Абзим [1] (из антитела и фермента ), также называемый катмабом (от каталитического моноклонального антитела ), [2] и чаще всего называется каталитическими антителами или иногда катабами , [3] представляет собой моноклональное антитело с каталитической активностью . Абзимы обычно получают у лабораторных животных, иммунизированных против синтетических гаптенов , но некоторые природные абзимы можно обнаружить и у нормальных людей (антивазоактивные аутоантитела к кишечным пептидам) и у пациентов с аутоиммунными заболеваниями , такими как системная красная волчанка , где они могут связываться с ДНК и гидролизовать ее. . [1] На сегодняшний день абзимы проявляют лишь слабую, умеренную каталитическую активность и не имеют практического применения. [4] Однако они представляют собой предметы, представляющие значительный академический интерес. Их изучение позволило получить важную информацию о механизмах реакций, структуре и функциях ферментов, катализе и самой иммунной системе. [4]
Ферменты действуют, снижая энергию активации переходного состояния химической реакции, тем самым обеспечивая образование менее благоприятного молекулярного промежуточного продукта между реагентом(ами) и продуктом(ами). Если антитело разработано для связывания с молекулой, которая структурно и электронно подобна переходному состоянию данной химической реакции, разработанное антитело будет связываться с переходным состоянием и стабилизировать его, как природный фермент, снижая энергию активации. реакции и, таким образом, катализируя реакцию. Путем выращивания антитела для связывания со стабильным аналогом переходного состояния создается новый и уникальный тип фермента.
До сих пор все полученные каталитические антитела проявляли лишь умеренную и слабую каталитическую активность. Причины низкой каталитической активности этих молекул широко обсуждаются. Возможности указывают на то, что факторы, находящиеся за пределами сайта связывания, могут играть важную роль, в частности, через динамику белков. [5] Некоторые абзимы были разработаны с использованием ионов металлов и других кофакторов для улучшения их каталитической активности. [6] [7]
История
[ редактировать ]Возможность катализа реакции с помощью антитела, связывающего переходное состояние, была впервые предложена Уильямом П. Дженксом в 1969 году. [8] В 1994 году Питер Г. Шульц и Ричард А. Лернер получили престижную премию Вольфа по химии за разработку каталитических антител для многих реакций и популяризацию своих исследований в важной области энзимологии. [9]
Абзимы в здоровом грудном молоке человека
[ редактировать ]В грудном молоке здорового человека имеется широкий спектр абзимов с ДНКазной, РНКазной и протеазной активностью. [4]
Возможное лечение ВИЧ
[ редактировать ]В июньском номере журнала Autoimmunity Review за 2008 г. [10] [11] исследователи С. Планк, Судхир Пол, доктор философии, и Ясухиро Нишияма, доктор философии из Медицинской школы Техасского университета в Хьюстоне, объявили, что они разработали абзим, который разрушает суперантигенную область сайта связывания gp120 CD4 . Это единственная часть ВИЧ внешнего покрытия вируса , которая не меняется, поскольку она является точкой прикрепления к Т-лимфоцитам , ключевым клеткам клеточного иммунитета. После заражения ВИЧ у пациентов вырабатываются антитела к наиболее изменчивым частям вирусной оболочки. Антитела неэффективны из-за способности вируса быстро менять свою оболочку. Поскольку этот белок gp120 необходим для прикрепления ВИЧ, он не меняется в зависимости от штамма и является уязвимым местом для всей популяции вариантов ВИЧ.
Абзим не просто связывается с сайтом: он каталитически разрушает сайт, делая вирус инертным, а затем может атаковать другие вирусы ВИЧ. Одна молекула абзима может уничтожить тысячи вирусов ВИЧ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Абзимы: Абсурс» . crdd.osdd.net . Проверено 2 июня 2022 г.
- ^ «Заметки об абзимах (с диаграммой)» . Беседа по биологии . 24 февраля 2016 г. Проверено 2 июня 2022 г.
- ^ Барон, Д. (январь 1992 г.). «[Каталитические антитела]» . Естественные науки . 79 (1): 15–22. дои : 10.1007/BF01132273 . ISSN 0028-1042 . ПМИД 1552949 . S2CID 39930319 .
- ^ Jump up to: а б с Баррера Г.Дж., Портильо Р., Михарес А., Рокафулл М.А., дель Кастильо М.Р. и Томас Л.Е. (2009). Иммуноглобулин А с протеазной активностью, секретируемый в грудном молоке, активирует рецепторы PAR-2 эпителиальных клеток кишечника HT-29 и способствует экспрессии бета-дефензина-2. Письма по иммунологии, 123(1), 52-59.
- ^ Агарвал ПК (2005). «Роль динамики белков в увеличении скорости реакции ферментами». Дж. Ам. хим. Соц . 127 (43): 15248–56. дои : 10.1021/ja055251s . ПМИД 16248667 .
- ^ Николас, Кен (30 января 2004 г.). «Каталитические металлоантитела: биология на службе химии» (PDF) . юго-восточный.edu. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ «Металлоантитела. - Наука - HighBeam Research» . 23 марта 2015 г. Архивировано из оригинала 23 марта 2015 г.
- ^ «Катализ антител, Лайнус Полинг, В.П. Дженкс, Колер и Мильштейн» . www.dsch.univ.trieste.it .
- ^ «Химик-органик Питер Шульц получает премию Вольфа по химии» . www2.lbl.gov .
- ^ Планк, С; Нисияма, Ю; Тагучи, Х; Салас, М; Хэнсон, К; Пол, С. (2008). «Каталитические антитела к ВИЧ: физиологическая роль и потенциальная клиническая полезность» . Обзоры аутоиммунитета . 7 (6): 473–9. дои : 10.1016/j.autrev.2008.04.002 . ПМК 2527403 . ПМИД 18558365 .
- ^ «патологоанатомы Юта считают, что они выявили ахиллесову пяту ВИЧ» . physorg.com . Проверено 16 июля 2008 г.