Epitop

En epitop ( engelsk  epitop ), eller en antigen determinant , er en del af et antigen-  makromolekyle , der genkendes af immunsystemet ( antistoffer , B-lymfocytter , T-lymfocytter ). Den del af et antistof, der genkender en epitop, kaldes paratopen . Selvom epitoper normalt refererer til molekyler, der er fremmede for en given organisme ( proteiner , glycoproteiner , polysaccharider osv.), kaldes regioner af selvmolekyler, der genkendes af immunsystemet, også epitoper.

De fleste epitoper, der genkendes af antistoffer eller B-celler, er tredimensionelle strukturer på overfladen af ​​antigenmolekyler, der nøjagtigt matcher formen og det rumlige arrangement af elektriske ladninger med de tilsvarende antistofparatoper. Undtagelsen er lineære epitoper, som er defineret af en karakteristisk aminosyresekvens ( primær struktur ) snarere end rumlig organisation . Længden af ​​en epitop, der er i stand til at genkende en B-lymfocyt, kan nå 22 aminosyrerester.

Epitoper for T-celler præsenteres på overfladen af ​​antigen-præsenterende celler , hvor de er associeret med major histocompatibility complex (MHC) molekyler. Epitoper forbundet med MHC type I er sædvanligvis peptider bestående af 8-11 aminosyrer, mens MHC type II er længere peptider, og atypiske MHC-molekyler er ikke-peptidepitoper såsom glycolipider . De epitoper, som T-celler genkender, kan kun være lineære og tilhører antigene molekyler, der er lokaliseret både på overfladen og inde i cellerne.

Epitoper kan bestemmes ved enzymimmunoassays såsom ELISPOT og ELISA samt ved hjælp af biochips .

DNA- molekyler, der koder for epitoper, der genkendes af kendte antistoffer, kan "bundes" til kendte gener . Som et resultat heraf vil proteinproduktet af et sådant gen "med en vægt" indeholde den tilsvarende epitop, som gør det muligt at overvåge dette protein under eksperimentelle forhold. Til dette formål anvendes c-myc , HA, FLAG, V5 epitoper.

I nogle tilfælde giver epitoper en krydsreaktion. Denne egenskab udnyttes af immunsystemet i reguleringen af ​​anti-idiotypiske antistoffer, hvis eksistens blev foreslået af nobelpristageren Niels Kai Gernet . Hvis et antistof binder til en epitop af et antigen, kan dets paratop blive en epitop (det vil sige, at det erhverver egenskaberne af et antigen) for et andet antistof. Hvis dette er et andet antistof af IgM -klassen , så øger dets binding immunresponset , hvis det er af IgG -klassen , så svækkes det.

Epitop-paratop-interaktioner

Antigenbindingsstedet bestemmer specificiteten af ​​et antistof ved at danne en overflade, der er komplementær til antigenets epitop. Antistoffer binder antigen ikke-kovalent. Kontaktområdet mellem antigen og antistof er estimeret til cirka 700 kvadratångstrøm . Kræfter involveret i antigen-antistof interaktion:

1. Elektrostatiske interaktioner forekommer mellem de ladede sidegrupper af aminosyrer i form af saltbroer;
2. Hydrogenbindinger opstår mellem elektriske dipoler;
3. Van der Waals kræfter er forårsaget af fluktuationer af elektronskyer omkring modsat polariserede naboatomer;
4. Hydrofobe interaktioner opstår, når to hydrofobe overflader har tendens til at nærme sig hinanden og fortrænger vand.

Sammenlignet med kovalente bindinger er alle disse tiltrækkende kræfter individuelt relativt svage, men sammen forårsager de en høj affinitetsinteraktion. Styrken af ​​en ikke-kovalent binding afhænger primært af afstanden mellem de interagerende grupper, hvilket kræver en tæt tilgang af de interagerende grupper.

For at en paratop kan binde sig til sin epitop, skal de interagerende steder være komplementære i konformation, ladningsfordeling og hydrofobicitet - kun under disse betingelser dannes hydrofobe broer. Samtidig, når elektronskaller overlapper hinanden, som et resultat af tæt kontakt med overfladerne af proteinmolekyler, kan der opstå frastødende kræfter. Forholdet mellem tiltrækkende og frastødende kræfter spiller en afgørende rolle i bestemmelsen af ​​specificiteten af ​​et antistofmolekyle og dets evne til at skelne mellem strukturelt lignende molekyler.

Litteratur

• Galaktionov V. G. Immunologi: en lærebog for universiteter . - 3. udg., Rev. og yderligere - M . : Akademiet, 2004. - 528 s. — (Højere faglig uddannelse. Naturv.). — ISBN 5-7695-1260-1 .
• Immunologi = Immunologi / D. Mail, J. Brostoff, D. B. Roth, A. Royt. - 7. udg. - M . : Logosphere, 2007. - 568 s. - ISBN 978-5-98657-010-5 , ISBN 978-0-323-03399-2 .
• Novikov V.V. , Dobrotina N.A., Babaev A.A. Immunology: Lærebog . - Nizhny Novgorod: Nizhegor Publishing House. stat un-ta, 2005. - 212 s. — ISBN 5-85746-804-3 .