Антитело с тяжелой цепью
Антитело с тяжелой цепью — это антитело , которое состоит только из двух тяжелых цепей и лишено двух легких цепей, обычно встречающихся в антителах.
В обычных антителах антигенсвязывающая область состоит из вариабельных доменов тяжелой и легкой цепей (VH и VL ) . Антитела с тяжелой цепью могут связывать антигены, несмотря на наличие только доменов VH . Это наблюдение привело к разработке нового типа фрагментов антител, которые потенциально можно использовать в качестве лекарств , так называемых однодоменных антител . [ 1 ]
Открытие
[ редактировать ]В 1989 году группа биологов под руководством Раймонда Хамерса из Свободного университета Брюсселя исследовала иммунную систему дромадеров . Помимо ожидаемых четырехцепочечных антител, они выявили более простые антитела, состоящие только из двух тяжелых цепей. Это открытие было опубликовано в журнале Nature в 1993 году. [ 2 ] В 1995 году исследовательская группа из Университета Майами другой тип антител с тяжелой цепью обнаружила у акул . [ 3 ]
У хрящевых рыб
[ редактировать ]
Рецептор нового антигена иммуноглобулина ( IgNAR ) хрящевых рыб (например, акул) представляет собой антитело с тяжелой цепью. IgNAR демонстрирует значительные структурные различия с другими антителами. Он имеет пять константных доменов (CH ) на цепь вместо обычных трех, несколько дисульфидных связей в необычных положениях, а определяющая комплементарность область 3 (CDR3) образует расширенную петлю, охватывающую участок, который связывается с легкой цепью в других антителах. . Эти различия в сочетании с филогенетическим возрастом хрящевых рыб привели к гипотезе о том, что IgNAR может быть более тесно связан с первичным антигенсвязывающим белком, чем иммуноглобулины млекопитающих . Чтобы проверить эту гипотезу, было бы необходимо обнаружить IgNAR или подобные антитела у позвоночных , которые филогенетически еще старше, таких как бесчелюстная минога и миксина . [ 4 ] У беспозвоночных антител вообще нет.
Акулы и, возможно, другие хрящевые рыбы имеют иммуноглобулин М (IgM) и иммуноглобулин W (IgW), оба типа с двумя тяжелыми и двумя легкими цепями. также [ 5 ]
У верблюдовых
[ редактировать ]Единственными млекопитающими с тяжелой цепи ( IgG антителами -подобными) являются верблюдовые, такие как дромадеры, верблюды , ламы и альпаки . [ 6 ] Это вторичное развитие: тяжелые цепи этих антител потеряли один из своих константных доменов (CH 1 ) и претерпели модификации в вариабельном домене (V H ), обоих структурных элементах, необходимых для связывания легких цепей. В одной подгруппе отсутствующий CH 1, по -видимому, заменен расширенной шарнирной областью, как показано на изображении. [ 1 ] [ 2 ] Несмотря на различную общую структуру, антитела тяжелой цепи верблюдовых имеют некоторые общие свойства с IgNAR, например, расширенную петлю CDR3 и конформацию CDR1. Было высказано предположение, что эти сходства вызваны функциональными требованиями или конвергентной эволюцией , а не реальными отношениями. [ 4 ]
Около 50% антител у верблюдовых относятся к типу обычных тяжелых/легких цепей млекопитающих. [ 7 ] Неизвестно, есть ли у какого-либо типа животных антитела только с тяжелыми цепями и полностью отсутствует общий тип с двумя тяжелыми и двумя легкими цепями.
Было обнаружено, что верблюжьи антитела с тяжелой цепью столь же специфичны, как и обычные антитела, а в некоторых случаях они более устойчивы. Кроме того, их легко выделить с помощью той же процедуры фагового пэннинга, которая используется для традиционных антител, что позволяет культивировать их ex vivo в больших концентрациях. [ нужна ссылка ] с фаговой индикацией H верблюдов-дромадеров V H и других вирусных инфекций были созданы библиотеки Для выделения однодоменных антител против SARS-CoV-2 . [ нужна ссылка ] Меньший размер и один домен облегчают трансформацию этих антител в бактериальные клетки для массового производства, что делает их идеальными для исследовательских целей. [ 8 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хармсен, ММ; Хаард, HJ (2007). «Свойства, производство и применение фрагментов однодоменных антител верблюдовых» . Прикладная микробиология и биотехнология . 77 (1): 13–22. дои : 10.1007/s00253-007-1142-2 . ПМК 2039825 . ПМИД 17704915 .
- ^ Перейти обратно: а б Хамерс-Кастерман, К; Атархуш, Т; Мюлдерманс, С; Робинсон, Дж; Хамерс, К; Сонга, Е.Б.; Бендаман, Н.; Хамерс, Р. (3 июня 1993 г.). «Природные антитела, лишенные легких цепей». Природа . 363 (6428): 446–8. Бибкод : 1993Natur.363..446H . дои : 10.1038/363446a0 . ПМИД 8502296 . S2CID 4265902 .
- ^ Гринберг, А.С.; Авила, Д.; Хьюз, М.; Хьюз, А.; МакКинни, ЕС; Флайник, М.Ф. (1995). «Новое семейство генов антигенных рецепторов, которое у акул подвергается перестройке и обширной соматической диверсификации». Природа . 374 (6518): 168–173. Бибкод : 1995Natur.374..168G . дои : 10.1038/374168a0 . ПМИД 7877689 . S2CID 4304231 .
- ^ Перейти обратно: а б Стэнфилд, Р.; Дули, Х.; Флайник, М.; Уилсон, И. (2004). «Кристаллическая структура V-области однодоменного антитела акулы в комплексе с лизоцимом» . Наука . 305 (5691): 1770–1773. Бибкод : 2004Sci...305.1770S . дои : 10.1126/science.1101148 . ПМИД 15319492 . S2CID 25137728 .
- ^ Флайник, МФ; Дули, Х. (2009). Генерация и выбор однодоменных библиотек V-области от акул-медсестер . Методы молекулярной биологии. Том. 562. стр. 71–82. дои : 10.1007/978-1-60327-302-2_6 . ISBN 978-1-60327-301-5 . ПМИД 19554288 .
- ^ Конрат, Кентукки; Вернери, У.; Мюлдерманс, С.; Нгуен, В.К. (2003). «Появление и эволюция функциональных антител тяжелой цепи у верблюдовых». Развивающая и сравнительная иммунология . 27 (2): 87–103. дои : 10.1016/S0145-305X(02)00071-X . ПМИД 12543123 .
- ^ «Нанотела» . Nanobody.org. 2006.
- ^ Ганнам А., Кумари С., Мюлдерманс С. и Аббади AQ (2015). Нанотела верблюдовых с высоким сродством к вирусу крапчатости бобов: возможный многообещающий инструмент для иммуномодулирования устойчивости растений к вирусам. Молекулярная биология растений, 1-15.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Wikilite: Биология легких цепей иммуноглобулина