Антитела из тяжёлых цепей: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Нет описания правки
Строка 22: Строка 22:
Единственные млекопитающие, у которых есть антитела из тяжёлых цепей, — это представители верблюдовых: [[верблюд]]ы, [[Лама (животное)|ламы]] и [[Альпака|альпаки]]<ref>{{Cite pmid|12543123}}</ref>. У этих организмов антитела из тяжёлых цепей возникли в результате утраты одного из константных доменов (C<sub>H</sub>1) в тяжёлой цепи, а их вариабельный домен (V<sub>H</sub>) подвергся дополнительным модификациям. Два этих участка необходимы для связывания с лёгкими цепями<ref name="Harmsen" /><ref name="Hamers-Casterman">{{cite pmid|8502296}}</ref>. Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных млекопитающих имеют общие черты с аналогичными антителами хрящевых рыб: они тоже имеют вытянутую петлю CDR3 и имеют схожую [[Конформация|конформацию]] CDR1. Считается, что это сходство — результат [[Конвергентная эволюция|конвергентной эволюции]] и появилось в связи с функциональными особенностями. Около 50 % антител верблюдов и близких видов составляют типичные для млекопитающих антитела из четырёх цепей. Существуют ли [[животные]], обладающие только антителами из тяжёлых цепей, неизвестноref name="nanobody">{{cite web|url=http://www.nanobody.org|title=Nanobodies|publisher=Nanobody.org|year=2006}}</ref>.
Единственные млекопитающие, у которых есть антитела из тяжёлых цепей, — это представители верблюдовых: [[верблюд]]ы, [[Лама (животное)|ламы]] и [[Альпака|альпаки]]<ref>{{Cite pmid|12543123}}</ref>. У этих организмов антитела из тяжёлых цепей возникли в результате утраты одного из константных доменов (C<sub>H</sub>1) в тяжёлой цепи, а их вариабельный домен (V<sub>H</sub>) подвергся дополнительным модификациям. Два этих участка необходимы для связывания с лёгкими цепями<ref name="Harmsen" /><ref name="Hamers-Casterman">{{cite pmid|8502296}}</ref>. Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных млекопитающих имеют общие черты с аналогичными антителами хрящевых рыб: они тоже имеют вытянутую петлю CDR3 и имеют схожую [[Конформация|конформацию]] CDR1. Считается, что это сходство — результат [[Конвергентная эволюция|конвергентной эволюции]] и появилось в связи с функциональными особенностями. Около 50 % антител верблюдов и близких видов составляют типичные для млекопитающих антитела из четырёх цепей. Существуют ли [[животные]], обладающие только антителами из тяжёлых цепей, неизвестноref name="nanobody">{{cite web|url=http://www.nanobody.org|title=Nanobodies|publisher=Nanobody.org|year=2006}}</ref>.


Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных животных по специфичности не уступают обычным четырёхцепочечным антителам, к ним применимы стандартные методы выделения и наработки ''[[ex vivo]]'' в больших концентрациях. Благодаря меньшим размерам эти антитела хорошо подходят для [[Бактерии|бактериальной]] [[Трансформация (генетика)|трансформации]], что делает их удобными исследовательскими инструментами<ref>{{cite pmid|25648551}}</ref>.
Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных животных по специфичности не уступают обычным четырёхцепочечным антителам, к ним применимы стандартные методы выделения и наработки ''[[ex vivo]]'' в больших концентрациях. Благодаря меньшим размерам эти антитела хорошо подходят для [[Бактерии|бактериальной]] [[Трансформация (генетика)|трансформации]], что делает их удобными исследовательскими инструментами<ref>{{cite pmid|25648551}}</ref>. В настоящее время в исследовательских целях получают антитела из тяжёлых цепей, называемые нанотелами ({{lang-en|nanobodies}}), обладающие различными [[Биохимия|биохимическими]] свойствами<ref>{{cite pmid|22886243}}</ref>.


== Примечания ==
== Примечания ==

Версия от 18:52, 8 августа 2019

Антитело из тяжёлых цепей акулы (слева) и верблюда (посередине) в сравнении с иммуноглобулином G. Тяжёлые цепи окрашены тёмным, лёгкие — светлым

Антитела́ из тяжёлых цепе́й (англ. Heavy-chain antibody) — класс антител, у которых имеются лишь две тяжёлые цепи и отсутствуют две лёгкие. Они связывают антигены вариабельными доменами, расположенными на тяжёлых цепях (VH), в отличие от обычных антител, у которых во взаимодействии с антигеном также принимают участие вариабельные домены лёгких цепей (VL). В природе антитела из тяжёлых цепей имеются только у хрящевых рыб и верблюдовых, но на их основе разрабатываются искусственные терапевтические фрагменты антител — так называемые однодоменные антитела[англ.] (англ. Single-domain antibody)[1].

История изучения

В 1989 году группа учёных, возглавляемая Раймондом Хэймерсом[англ.] из Брюссельского свободного университета, изучала иммунную систему одногорбых верблюдов. Кроме обычных антител, состоящих из четырёх цепей, они нашли антитела, состоящие только из двух тяжёлых цепей. Сообщение об этом открытии было опубликовано в журнале Nature в 1993 году[2]. В 1995 году группа исследователей из Университета Майами нашла другие антитела, состоящие только из двух тяжёлых цепей, у акул[3].

У хрящевых рыб

Антитело из тяжёлых цепей у хрящевых рыб называется иммуноглобулином с новым антигеновым рецептором (англ. immunoglobulin new antigen receptor (IgNAR)). IgNAR имеют пять константных доменов на цепь вместо обычных трёх, несколько дисульфидных связей в необычных позициях, а регион определения комплементации 3[англ.] (англ. complementarity determining region 3 (CDR3)) формирует вытянутую петлю, которая закрывает участок, который у обычных антител связывается с лёгкой цепью. Эти отличия, вкупе с филогенетическим возрастом хрящевых рыб, дали основу гипотезе, согласно которой IgNAR более близки к первичным антиген-связывающим белкам, чем иммуноглобулины млекопитающих[4]. Акулы и, вероятно, другие хрящевые рыбы имеют и антитела из четырёх цепей: иммуноглобулины M?! и иммуноглобулины W[5].

У верблюдов

Единственные млекопитающие, у которых есть антитела из тяжёлых цепей, — это представители верблюдовых: верблюды, ламы и альпаки[6]. У этих организмов антитела из тяжёлых цепей возникли в результате утраты одного из константных доменов (CH1) в тяжёлой цепи, а их вариабельный домен (VH) подвергся дополнительным модификациям. Два этих участка необходимы для связывания с лёгкими цепями[1][2]. Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных млекопитающих имеют общие черты с аналогичными антителами хрящевых рыб: они тоже имеют вытянутую петлю CDR3 и имеют схожую конформацию CDR1. Считается, что это сходство — результат конвергентной эволюции и появилось в связи с функциональными особенностями. Около 50 % антител верблюдов и близких видов составляют типичные для млекопитающих антитела из четырёх цепей. Существуют ли животные, обладающие только антителами из тяжёлых цепей, неизвестноref name="nanobody">Nanobodies. Nanobody.org (2006).</ref>.

Антитела из тяжёлых цепей верблюдов и родственных животных по специфичности не уступают обычным четырёхцепочечным антителам, к ним применимы стандартные методы выделения и наработки ex vivo в больших концентрациях. Благодаря меньшим размерам эти антитела хорошо подходят для бактериальной трансформации, что делает их удобными исследовательскими инструментами[7]. В настоящее время в исследовательских целях получают антитела из тяжёлых цепей, называемые нанотелами (англ. nanobodies), обладающие различными биохимическими свойствами[8].

Примечания

  1. ↑ 1 2 Harmsen M. M., De Haard H. J. Properties, production, and applications of camelid single-domain antibody fragments. (англ.) // Applied Microbiology And Biotechnology. — 2007. — November (vol. 77, no. 1). — P. 13—22. — doi:10.1007/s00253-007-1142-2. — PMID 17704915. [исправить]
  2. ↑ 1 2 Hamers-Casterman C., Atarhouch T., Muyldermans S., Robinson G., Hamers C., Songa E. B., Bendahman N., Hamers R. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. (англ.) // Nature. — 1993. — 3 June (vol. 363, no. 6428). — P. 446—448. — doi:10.1038/363446a0. — PMID 8502296. [исправить]
  3. ↑ Greenberg A. S., Avila D., Hughes M., Hughes A., McKinney E. C., Flajnik M. F. A new antigen receptor gene family that undergoes rearrangement and extensive somatic diversification in sharks. (англ.) // Nature. — 1995. — 9 March (vol. 374, no. 6518). — P. 168—173. — doi:10.1038/374168a0. — PMID 7877689. [исправить]
  4. ↑ Stanfield R. L., Dooley H., Flajnik M. F., Wilson I. A. Crystal structure of a shark single-domain antibody V region in complex with lysozyme. (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 2004. — 17 September (vol. 305, no. 5691). — P. 1770—1773. — doi:10.1126/science.1101148. — PMID 15319492. [исправить]
  5. ↑ Flajnik, M. F. The Generation and Selection of Single-Domain, V Region Libraries from Nurse Sharks / M. F. Flajnik, H. Dooley. — 2009. — Vol. 562. — P. 71–82. — ISBN 978-1-60327-301-5. — doi:10.1007/978-1-60327-302-2_6.
  6. ↑ Conrath K. E., Wernery U., Muyldermans S., Nguyen V. K. Emergence and evolution of functional heavy-chain antibodies in Camelidae. (англ.) // Developmental And Comparative Immunology. — 2003. — February (vol. 27, no. 2). — P. 87—103. — PMID 12543123. [исправить]
  7. ↑ Ghannam A., Kumari S., Muyldermans S., Abbady A. Q. Camelid nanobodies with high affinity for broad bean mottle virus: a possible promising tool to immunomodulate plant resistance against viruses. (англ.) // Plant Molecular Biology. — 2015. — March (vol. 87, no. 4-5). — P. 355—369. — doi:10.1007/s11103-015-0282-5. — PMID 25648551. [исправить]
  8. ↑ Vincke C., Muyldermans S. Introduction to heavy chain antibodies and derived Nanobodies. (англ.) // Methods In Molecular Biology (Clifton, N.J.). — 2012. — Vol. 911. — P. 15—26. — doi:10.1007/978-1-61779-968-6_2. — PMID 22886243. [исправить]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Антитела_из_тяжёлых_цепей&oldid=101503963