Теория боковой цепи

Теория боковой цепи ( нем . Seitenkettentheorie ) — теория, предложенная Паулем Эрлихом (1854–1915) для объяснения иммунного ответа в живых клетках . Эрлих с самого начала своей карьеры выдвинул теорию, что химическая структура может быть использована для объяснения того, почему иммунный ответ возникает в ответ на инфекцию . Он считал, что токсины и антитоксины являются химическими веществами в то время, когда об их природе было известно очень мало. Теория объясняет взаимодействие антител и антигенов в крови, а также то, как производятся антитела. ^[1]

История

В 1891 году Пауль Эрлих присоединился к недавно созданному Институту Роберта Коха в Берлине по приглашению самого Роберта Коха . ^[2] К 1896 году во Франкфурте был основан новый филиал — Институт исследования и тестирования сывороток, директором-основателем которого стал Эрлих. ^[3] Он работал над антитоксинами против дифтерии и их связыванием с антителами в крови. Он предположил, что антитела связываются с антигенами посредством особых химических структур, которые он назвал «боковыми цепями» (которые позже он назвал «рецепторами»). Заимствовав концепцию, использованную Эмилем Фишером в 1894 году для объяснения взаимодействия между ферментом и его субстратом, Эрлих предположил, что связывание рецептора с инфекционным агентом похоже на подгонку замка к ключу. Он опубликовал первую часть своей теории боковой цепи в 1897 году, а ее полную версию — в 1900 году в лекции, которую он прочитал в Королевском обществе в Лондоне. ^[4]

Постулат

Теорию Эрлиха можно резюмировать следующими положениями: ^[5]

Антитела обычно вырабатываются лейкоцитами и действуют как боковые цепи (рецепторы) на клеточной мембране.
Специфичность антител существует для специфического взаимодействия с данным антигеном.
Взаимодействие антиген-антитело происходит путем точного связывания через боковые цепи.

Концепция

Эрлих предположил, что у живых клеток есть боковые цепи , точно так же, как у красителей есть боковые цепи, которые связаны с их красящими свойствами. Эти боковые цепи могут связываться с определенным токсином (или любым антигеном), точно так же, как сказал Эмиль Фишер, ферменты должны связываться со своими рецепторами «как замок и ключ». ^[6]

Эрлих предположил, что клетка, находящаяся под угрозой, вырабатывает дополнительные боковые цепи для связывания токсина, и что эти дополнительные боковые цепи разрываются, образуя антитела , которые циркулируют по организму. Согласно этой теории, поверхность лейкоцитов покрыта множеством боковых цепей, образующих химические связи с антигенами. С любым данным антигеном по крайней мере одна из этих боковых цепей будет связываться, стимулируя клетку вырабатывать больше антигена того же типа, который затем будет высвобождаться в кровоток в виде антител. По мнению Эрлиха, антитело можно рассматривать как микроскопическую трехмерную метку неправильной формы, которая будет связываться со специфическим антигеном, но не с другими клетками организма. Именно эти антитела Эрлих впервые назвал « волшебными пулями », агентами, которые специфически воздействуют на токсины или патогены, не причиняя вреда организму. ^[7]^[8]

Эрлих предположил, что взаимодействие между инфекционным агентом и клеточным рецептором побудит клетку производить и высвобождать больше рецепторов с той же специфичностью. Согласно теории Эрлиха, специфичность рецептора определялась до его воздействия на него антигена, и антиген выбирал соответствующий рецептор. В конечном итоге все аспекты теории Эрлиха окажутся верными, за тем небольшим исключением, что «рецептор» существует как в виде растворимой молекулы антитела, так и в виде связанного с клеткой рецептора; секретируется растворимая форма, а не высвобождается связанная форма.

См. также

Волшебная пуля доктора Эрлиха , фильм 1940 года.
Дифтерия
Сифилис

Ссылки

^ Витебский, Эрнест (1954). «Теория боковой цепи Эрлиха в свете современной иммунологии». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 59 (2): 168–181. Бибкод : 1954NYASA..59..168W . дои : 10.1111/j.1749-6632.1954.tb45929.x . ПМИД 13229205 .
^ Кастен, Ф.Х. (1996). «Пауль Эрлих: первооткрыватель клеточной биологии. 1. Хроника его жизни и достижений в области иммунологии, исследований рака и химиотерапии». Биотехника и гистохимия . 71 (1): 2–37. дои : 10.3109/10520299609117128 . ПМИД 9138526 .
^ Валент, Питер; Гронер, Бернд; Шумахер, Удо; Суперти-Фурга, Джулио; Бусслингер, Мейнрад; Кралович, Роберт; Зелински, Кристоф; Пеннингер, Йозеф М.; Керьяшки, Дончо; Стингл, Джордж; Смолен, Йозеф С.; Валента, Рудольф; Лассманн, Ганс; Ковар, Генрих; Йегер, Ульрих; Корнек, Габриэла; Мюллер, Маркус; Зёргель, Фриц (2016). «Пауль Эрлих (1854-1915) и его вклад в основание и рождение трансляционной медицины» . Журнал врожденного иммунитета . 8 (2): 111–20. дои : 10.1159/000443526 . ПМК 6738855 . ПМИД 26845587 .
^ Зелинска, Эдита (2013). «Теория боковой цепи, около 1900 года» . Ученый . онлайн.
^ Сильверстайн, Артур М. (1989). История иммунологии . Оксфорд: Elsevier Science. п. 95. ИСБН 978-0-080925837 .
^ Киндт, Томас Дж.; Капра, Дж. Дональд (1984). Загадка антител . Бостон, Массачусетс: Springer US. п. 6. ISBN 978-1-46844676-0 .
^ Тан, Ю.Ю.; Граймс, С. (2010). «Пауль Эрлих (1854-1915): человек с волшебной пулей» (PDF) . Сингапурский медицинский журнал . 51 (11): 842–843. ПМИД 21140107 .
^ Чуайре, Лилиан; Седиэль, Хуан Фернандо (2009). «Пауль Эрлих: От волшебных пуль до химиотерапии» . Колумбия Медика . 39 (3): онлайн.

Дальнейшее чтение

Сильверстайн, Артур М. (2001). Рецепторная иммунология Пауля Эрлиха — великолепная одержимость . Берлингтон: Эльзевир. п. 202. ИСБН 978-0-080538518 .
Гюнтер, О (1966). «Изменения в теории боковой цепи Эрлиха». Немецкий медицинский еженедельник (на немецком языке). 91 (26): 1197–1201. дои : 10.1055/s-0028-1110731 . ПМИД 5328273 .
Аноним (1980). «Мембраны, рецепторы и иммунный ответ. 80 лет после теории боковой цепи Эрлиха». Прогресс клинических и биологических исследований . 42 (1): 1–387. ПМИД 7393927 .
Дорр, HW (1996). «Концепция иммунной защиты Пауля Эрлиха». Немецкий медицинский еженедельник (на немецком языке). 121 (30): 958–961. дои : 10.1055/s-0029-1233819 . ПМИД 8765706 .
Сильверстайн, AM (1999). «Увлечение Пауля Эрлиха: истоки его рецепторной иммунологии» . Клеточная иммунология . 194 (2): 213–221. дои : 10.1006/cimm.1999.1505 . ПМИД 10383824 .
Прюлль, ЧР (2003). «Часть научного генерального плана? Пауль Эрлих и истоки его концепции рецепторов» . Медицинская история . 47 (3): 332–356. дои : 10.1017/S0025727300057045 . ПМЦ 1044632 . ПМИД 12905918 .

[wite-1] Витебский, Эрнест (1954). «Теория боковой цепи Эрлиха в свете современной иммунологии». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 59 (2): 168–181. Бибкод : 1954NYASA..59..168W . дои : 10.1111/j.1749-6632.1954.tb45929.x . ПМИД 13229205 .

[2] Кастен, Ф.Х. (1996). «Пауль Эрлих: первооткрыватель клеточной биологии. 1. Хроника его жизни и достижений в области иммунологии, исследований рака и химиотерапии». Биотехника и гистохимия . 71 (1): 2–37. дои : 10.3109/10520299609117128 . ПМИД 9138526 .

[3] Валент, Питер; Гронер, Бернд; Шумахер, Удо; Суперти-Фурга, Джулио; Бусслингер, Мейнрад; Кралович, Роберт; Зелински, Кристоф; Пеннингер, Йозеф М.; Керьяшки, Дончо; Стингл, Джордж; Смолен, Йозеф С.; Валента, Рудольф; Лассманн, Ганс; Ковар, Генрих; Йегер, Ульрих; Корнек, Габриэла; Мюллер, Маркус; Зёргель, Фриц (2016). «Пауль Эрлих (1854-1915) и его вклад в основание и рождение трансляционной медицины» . Журнал врожденного иммунитета . 8 (2): 111–20. дои : 10.1159/000443526 . ПМК 6738855 . ПМИД 26845587 .

[ziel-4] Зелинска, Эдита (2013). «Теория боковой цепи, около 1900 года» . Ученый . онлайн.

[5] Сильверстайн, Артур М. (1989). История иммунологии . Оксфорд: Elsevier Science. п. 95. ИСБН 978-0-080925837 .

[6] Киндт, Томас Дж.; Капра, Дж. Дональд (1984). Загадка антител . Бостон, Массачусетс: Springer US. п. 6. ISBN 978-1-46844676-0 .

[7] Тан, Ю.Ю.; Граймс, С. (2010). «Пауль Эрлих (1854-1915): человек с волшебной пулей» (PDF) . Сингапурский медицинский журнал . 51 (11): 842–843. ПМИД 21140107 .

[8] Чуайре, Лилиан; Седиэль, Хуан Фернандо (2009). «Пауль Эрлих: От волшебных пуль до химиотерапии» . Колумбия Медика . 39 (3): онлайн.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]