Abzymer
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 31. januar 2021; checks kræver 6 redigeringer .Abzymer, katalytiske antistoffer ( engelsk abzyme, antibody enzymes ; fra engelsk a (nti) b (ody) - antistof og lat . zym (e) - surdej, gær) - monoklonale antistoffer med specifik katalytisk aktivitet. Der er både naturlige (i mælk, i blodserum hos patienter med autoimmune sygdomme , hepatitis , AIDS ) og kunstige abzymer (for eksempel abzymer, der hydrolyserer dinitrophenolestere ). [1] Abzymer katalyserer en lang række reaktioner, som har aktiviteten som almindelige enzymer: de virker somproteaser og nukleaser , udfører redoxreaktioner , hydrolyse af etherbindinger osv. Samtidig kan de katalysere reaktioner, hvoraf analoger endnu ikke er fundet i dyrelivet. Relateret til dette er det attraktive ved deres anvendelse i bioteknologi og medicin, herunder som potentielt effektive "katalytiske vacciner", der er i stand til at ødelægge visse patogener, pesticider, lægemidler og giftstoffer. [2]
Abzymer skabes ved at introducere cofaktorer og katalytiske grupper i eksisterende antistoffer, immunisering med analoger af kemiske reaktionsovergangstilstande, stedsrettet mutagenese, baseret på anti-idiotypiske antistoffer og andre tilgange. [en]
To hovedmekanismer for oprindelsen af den katalytiske aktivitet af antistoffer er vist. Ifølge den første mekanisme kan de aktive steder af antistoffer efterligne overgangstilstandene for de tilsvarende kemiske reaktioner. I en anden mekanisme, kaldet Jernes anti-idiotypiske netværk , er de aktive steder af antistoffer anti-idiotyper af de aktive steder af andre antistoffer (som så er antigener).
Historie
Ved biokemiens begyndelse troede man, at strukturen af det aktive sted af et enzym svarer nøjagtigt til strukturen af substratet - det passer til det som en nøgle til en lås. Men i 1940'erne viste L. Polling , at aktive centre ikke er komplementære til substrater og produkter, men til nogle mellemstrukturer - de såkaldte overgangstilstande af stof, som dannes under reaktionen. Ud fra sin hypotese konkluderede Pauling, at hvis immunsystemet kunne producere antistoffer mod overgangstilstande, så ville sådanne antistoffer have enzymernes egenskaber. Polling-ordningen i sin rene form kan dog ikke implementeres teknisk - overgangstilstandene eksisterer i meget kort tid. Derfor foreslog W. Jenks senere at bruge stabile molekyler med en lignende struktur for at opnå antistoffer mod dem. Denne idé fik sin første eksperimentelle bekræftelse i 1986, da R. A. Lerner (et al.) og P. G. Schultz (et al.) beskrev antistoffer, der hydrolyserer estere af carboxylsyrer [1] . Sådanne antistoffer med katalytisk aktivitet kaldes abzymer. Opdagelsen af abzymer modbeviste forestillingen om antistoffer kun som meget specifikke antigenacceptorer [2] . [3]
De første naturlige abzymer blev opdaget af den amerikanske gruppe S. Paula i blodet hos patienter med bronkial astma . Kort efter isolerede Moskva-forskere ledet af A.G. Gabibov DNA - hydrolyserende antistoffer fra blodet fra patienter med systemisk lupus erythematosus . Derefter opdagede G. A. Nevinsky i laboratoriet for reparationsenzymer af NIBCh SB RAS en række naturlige antistoffer, der kan spalte DNA, RNA , ATP , proteiner og polysaccharider . Sådanne abzymer findes i blodet hos patienter med systemisk lupus erythematosus, autoimmun thyroiditis , polyarthritis , multipel sklerose , viral hepatitis og AIDS . [3]
Effekter på kroppen
Abzymer spiller en negativ rolle i autoimmune sygdomme. For eksempel fremkalder immunisering af mus med vasoaktive intestinale peptidhydrolyserende abzymer astma hos mus , da ødelæggelsen af dette proteinhormon fører til åndedrætsbesvær. [3]
Abzymer fra blodet hos patienter med systemisk lupus erythematosus, som hydrolyserer DNA, er cytotoksiske, dvs. hæmmer cellevækst. Den samme evne besidder visse cytokinproteiner , naturlige regulatorer af væksten af mange celler (et af disse proteiner, tumornekrosefaktor, er meget vigtigt for at beskytte kroppen mod kræft). Samtidig er abzymers cytotoksicitet nogle gange endda højere end selve cytokinernes. I modsætning til konventionelle antistoffer kan sådanne abzymer på en eller anden måde trænge ind i cellekernen gennem alle membraner, binde sig til DNA, spalte det og dermed føre cellen til døden. Der er grund til at tro, at fremkomsten af abzymer i de tidlige stadier af autoimmune sygdomme kan stimulere den videre udvikling af sygdommen. [3]
I 1990'erne opdagede forskere fra Novosibirsk et stort antal abzymer i blodet hos helt raske mennesker, nemlig gravide kvinder. Desuden viste det sig, at disse abzymer efter fødslen kommer ind i modermælken. Mælkeabzymer spiller naturligvis en positiv rolle, som består i at forstærke den beskyttende virkning af passiv immunitet på grund af hydrolyse og modifikation af fremmede molekyler af vira, bakterier, fødevarekomponenter osv. [3]
Udsigter til behandling af HIV-infektion
En lovende retning i den praktiske anvendelse af potentialet af abzymer med proteolytiske egenskaber kunne ifølge en gruppe japanske forskere være en model for HIV-infektion, hvor der blev fundet antistoffer, der har proteolytisk aktivitet mod virale kappeproteiner. Blandt disse proteiner kunne et lovende mål i udviklingen af en ny tilgang til behandling af HIV-infektioner være kappeantigenet gp120, hvis specifikke spaltning fører til betydelige ændringer i tilstanden af antiviral immunitet. [fire]
Spaltning af gp120 i patientens krop vil gøre det muligt at overvinde virusets immunologiske mimik, forstyrre emballagen af overfladeantigenet, blotlægge dets konstante epitoper og tillade eliminering af HIV-infektion direkte af patientens immunsystem. [fire]
Se også
Noter
- ↑ 1 2 3 V. Z. Tarantul. Forklarende ordbog for molekylær og cellulær bioteknologi. - 2015. - T. 1.
- ↑ 1 2 ABZIMS • Stor russisk encyklopædi - elektronisk version . bigenc.ru . Hentet: 18. august 2022.
- ↑ 1 2 3 4 5 G. A. Nevinsky. Mystiske abzymer // Videnskab første hånd. - 2006. - 11. november ( bind 12 , nr. 6 ).
- ↑ 1 2 Suchkov S. V., Alekberova Z. S., Khitrov A. N. et al. Achievements and prospects of clinical abzimology // Medical Immunology. - 2006. - V. 8 , nr. 1 .
Litteratur
V. Z. Tarantula. Forklarende ordbog for molekylær og cellulær bioteknologi. – 2015.
Links
 Ordbøger og encyklopædier |
|---|