همه چیز در مورد آنتی بادی ها (Ab)ایمنوگلوبولین ها (Ig)

[ATIYEH]

آنتی بادی ها (Ab)(ایمنوگلوبولین ها (Ig) پادتن)

اگر سرم یک انسان را گرفته و تحت الکتروفورز قرار دهیم، چند باند به ما می دهد (یعنی پروتئین های آن از هم جدا می شوند).انستیومتر غلظت هر کدام از پروتئین ها را اندازه گیری و یک گراف به ما می دهد.
پروتئین ها از لحاظ ساختاری، ساختمان کروی (گلبولار) دارند.به همین دلیل آنها را گاما گلبولین نامگذاری کردند و نقش اساسی در سیستم ایمنی در نتیجه آنها را ایمنو گلوبولین نامگذاری کردند.با بررسی بیشتر مشاهده شد که Igدارای ساختمان گلبولار و Yشکل هستند.با بررسی بیشتر مشاهده کردند که Igاز ۴ زنجیره تشکیل شده است:
دارای ۲ زنجیره با وزن مولکولی کمتر که به آن زنجیره سبک (Light chain)و دارای ۲ زنجیره با وزن مولکولی بالاتر که به آن زنجیره سنگین (Heavy chain)گفته می شود.
توجه) یک Igکاملا متقارن است یعنی دو زنجیره سبک کاملا شبیه یکدیگر و دو زنجیره سنگین نیز کاملا شبیه هم هستند.
بین دو زنجیره سنگین دو باند دی سولفیدی وجود دارد که به آنها (باندهای دی سولفیدی بین زنجیره ای) گفته می شود که این دو زنجیره سنگین را به هم متصل نگه می دارد.همچنین بین یک زنجیره سبک و سنگین یک باند دی سولفیدی وجود دارد و بدین ترتیب زنجیره سبک به سنگین متصل شده اند.در هر زنجیره (سبک و سنگین) نیز باندهای دی سولفیدی وجود دارد که به آنها باندهای دی سولفیدی داخل زنجیره ای گفته می شود که حدودا ۷۰-۶۰ اسید آمینه را به صورت لوپ (حلقه) در می آورد.تعداد اسید آمینه های زنجیره سبک ۲۱۲ و تعداد اسید آمینه های زنجیره سنگین ۴۵۰ عدد می باشد.
Igها گلیکو پروتئینی هستند یعنی قندی شده اند.بیشتر زنجیره سنگین قندی شده اند.وزن مولکولی زنجیره سبک ۲۵ کیلو دالتون و وزن مولکولی زنجیره سنگین ۵۰ کیلو دالتون و وزن مولکولی یک آنتی بادی ۱۵۰ کیلو دالتون است.در حقیقت حدود ۱۱۰ اسید آمینه (لوپ + پیوند دی سولفیدی) که به هر کدام از این ۱۱۰ اسید آمینه یک دومن (حوزه) گفته می شود.

مولکول Igدر جایی که باند دی سولفیدی بین زنجیره ای سبب اتصال دو زنجیره سنگین میشود را ناحیه لولا (hinge)گفته می شود که دو بازوی آن حول این محور می توانند گردش کنند.این ناحیه یک ناحیه غنی از پرولین و گلیسین است و این انعطاف پذیری را این اسیدهای آمینه به آنتی بادی می دهد.
در هر زنجیره سبک ۲ تا دومین و در هر زنجیره سنگین ۴ تا دومین دارد و در یک Ig12 تا دومین داریم.
از هر مولکول آنتی بادی به آنتی بادی، یکی از دومین ها (از زنجیره سنگین) دارای سکانس (توالی) متغیری است.در زنجیره سبک روبروی همین دومین نیز سکانس آن ها از یک مولکول به
مولکول دیگر متغیر است که به این دومین ها، دومین های متغیر (Variable Region)گفته می شود.VHزنجیره سنگین و VLزنجیره سبک می باشد.
در زنجیره سنگین ۳ تا دومین دیگر دارای سکانس یکسانی در یک مولکول به مولکول دیگر هستند که به آن ناحیه ثابت (Constant Region)گفته می شود.(CL , CH)
طبقه بندی آنتی بادی ها:
آنتی بادی ها را به رده (Class)و یا ایزوتیپ (Isotype)طبقه بندی می کنند. آنتی بادی ها را به ۵ رده یا کلاس طبقه بندی می کنند:
مبنای طبقه بندی براساس دومین های ثابت زنجیره سنگین ایمونو گلوبولین ها را تقسیم بندی می کنند (CH1 , GH2 , CH3). آنتی بادی ها دارای کلاس های IgG، IgM، IgA، IgDو IgEمی باشند.
یکسری از آنتی بادیها براساس قسمت CHکاملا شبیه به هم بودند مثل زنجیره γ(γchain)که مثال آن IgGمی باشد.
یکسری از آنتی بادی ها براساس دومین های ثابت زنجیره سنگین مثل زنجیره μ(μchain)که مثال آن IgMمی باشد.
یکسری از آنتی بادی ها بر اساس دومین های ثابت زنجیره سنگین مثل زنجیره α(α chain)که مثال آن IgAمی باشد.
یکسری از آنتی بادی ها براساس دومین های ثابت زنجیره سنگین مثل زنجیره δ(δchain)که مثال آن IgDمی باشد.
یکسری از آنتی بادی ها براساس دومین های ثابت زنجیره سنگین مثل زنجیره ε(εchain)که مثال آن IgEمی باشد.
زنجیره های سبک نیز کلاس بندی دارد (براساس دومین ثابت زنجیره ثابت سبک) که دارای دو کلاس کاپا )κ(و لاندا (λ)می باشند.نمی تواند هم کاپا و هم لاندا را داشته باشد چون Igیک مولکول متقارن است.
Sub class(زیر کلاس):
IgGدارای ۴ تا زیر کلاس است (تفاوت آن ها در همان دومین ثابت زنجیره سنگین است) : IgG1 ، IgG2، IgG3و IgG4می باشد.
در موش ۳ کلاس IgGوجود دارد: IgG1، Ig2aو Ig2b.
IgAدارای دو زیر کلاس IgA1و IgA2می باشد.
نکته) IgM، IgDو IgEزیر واحد ندارند

[ATIYEH]

اثر آنزیم ها بر مولکول آنتی بادی:

پاپائین: محل اثر این آنزیم در ناحیه لولا است و این ناحیه را هضم و مولکول آنتی بادی را به ۳ قطعه تبدیل می کند.۲ ناحیه را Fabمی گویند.هر کدام از قطعات Fabتوانایی اتصال به آنتی ژن را دارند (Fragment of antigen binding).Fabوظیفه اتصال به آنتی بادی و Fcبعدا گفته می شود.
آنزیم پپسین: از زیر ناحیه لولا، یعنی دومین CH2را هضم کرده و دو تا قطعه به ما می دهند و دو مولکول به ما می دهد: ۱)F(ab)2 2)PFC`
مرکاپتواتانل: یک مولکول شیمیایی بدبو که سبب شکستن باند دی سولفیدی می شود یعنی آن را احیاء می کند.حال این مولکول را تحت آنتی بادی قرار می دهیم ۴ زنجیره خواهیم داشت.که دو به دو مشابه اند یعنی اگر الکتروفورز کنیم ۲ تا باند می گیریم.
کلاس IgG:
1)مقدار IgGدر سرم خیلی زیاد است به طوری که حدود ۷۰-۶۰ % آنتی بادی های موجود در سرم خون را IgGتشکیل می دهد.
۲)IgGیک گلیکو پروتئین است و حدود ۴-۲ % آن را قند تشکیل می دهد که بیشتر ناحیه FCآن قندی شده است.
۳)IgGنیمه عمرش خیلی بالا است IgG1نیمه عمر ۲۱ روز دارد که بالاترین نیمه عمر آنتی بادی محسوب می شود.
۴)IgGتنها آنتی بادی است که می تواند از جفت عبور کرده و به جنین برسد یعنی یک ایمنی تسهیل شده (Passive immunity)می باشد.
۵)ناحیه لولا IgGخیلی بلند است (حدود ۱۶ باند دی سولفیدی دارد).
۶)در مرغ IgGرا IgYمی گویند.این IgYمی تواند به زرده تخم مرغ منتقل شود و جنین را حفاظت کرده تا از تخم بیرون آید.IgYرا می توان به صورت خوراکی مصرف کرد.
IgM:
IgMفاقد لولا است.حدود ۱۰ % آنتی بادی های سرم را تشکیل می دهد.حدود ۱۴-۱۲ % آن قندی (گلیکوزیله شده) است.طول عمر آن ۱۰ روز است.IgMرا به صورت مونومر نمی بینیم بلکه ۵ تا از اینها تشکیل پنتامر می دهند (فرم پایدار IgMپنتامر است). IgMیک دومین اضافه تر دارد (Cμ1,Cμ2,Cμ3,Cμ4).در این مولکول ها یک سیستئین از یک دومین با یک سیستئین از دومین مولکول مجاور یک پیوند دی سولفیدی برقرار می کند.پیوند دی سولفیدی بین Cμ4میبآشد.نحوه اتصال بین Cμ4و Cμ3می باشد.علاوه بر این IgMدارای یک زنجیره (J chain)می باشد که حدود ۱۵ کیلو دالتون وزن دارد.هر مولکول IgM(پنتامر) دارای یک (j chain)است.
IgA:
1)حدود ۱۵-۱۰ % Igسرم را تشکیل می دهد. زنجیره آن را با αنشان می دهند.
۲)IgAمی تواند به صورت دیمر (دوتایی) در بیاید و دارای (J chain)است که در آن Cα3به J chainمتصل می شود.
۳)IgAتنها آنتی بادی است که در ترشحات بدن (بزاق ، مخاطات، شیر مادر، عرق و …) وجود دارد
۴)منبع تولید آنتی بادی توسط لنفوسیت Bدر پلاک های پیر (M cell)می باشد.
۵)IgAبه صورت ترشحی (Secretory)می باشد.IgAدر سطح سلول اپی تلیال دارای یک رسپتور (جزء ترشحی) می باشد که توسط آن شناسایی شده و تولید یک وزیکول می کند و از سلول اپی تلیال روده گذشته و در روده رها می شود.که در این حالت دارای یک قطعه ای از جزء ترشحی نیز می باشد.
۶)IgAدارای دو زیر کلاس IgA1و IgA2که اولی بیشترین میزان آنتی بادی ترشحی در بدن و در دومی در روده بیشتر زیر کلاس IgA2تولید می کند.
IgD:
حدود ۱ % در سرم وجود دارد اما قسمت اعظم آن روی لنفوسیت Bقرار دارد.همراه با آنتی بادی از کلاس IgMدر آن جا وجود دارد.قسمت اعظم آنتی بادی روی لنفوسیت BIgMو مقدار کمی هم IgDاست.
IgE:
میزان خیلی کمی در خون است (در حد نانوگرم) و بیشتر در آلرژی ها نقش دارد.
نقش لنفوسیت B:
روی سطحشان آنتی بادی ها را داریم.(BCR).می توانند به آنتی ژن ها متصل شوند.این سلول وارد فاز تقسیم و تمایز می شود: یکسری تمایز می یابند به سلول های حافظه ای (Memory cell(که دارای Igدر سطحشان هستند و کلاس آن ها فرق دارد.یکسری تمایز می یابند به پلاسماسل (Plasma cell)که روی سطحشان Igندارد اما می توانند آنتی بادی ترشح کنند. (در حقیقت آنتی بادی موجود در خون توسط پلاسما سل تولید می شود).
ایمنی هومورال (Humoral Immunity):
فرآیندی که در آن لنفوسیت های Bتقسیم و تمایز می یابند به پلاسما سل ها و سلول های حافظه ای که منجر به تولید آنتی بادی می شود (پاسخ ایمنی هومورال را به وجود می آورند) .

[ATIYEH]

نقش لنفوسیت B:

روی سطحشان آنتی بادی ها را داریم.(BCR).می توانند به آنتی ژن ها متصل شوند.این سلول وارد فاز تقسیم و تمایز می شود: یکسری تمایز می یابند به سلول های حافظه ای (Memory cell(که دارای Igدر سطحشان هستند و کلاس آن ها فرق دارد.یکسری تمایز می یابند به پلاسماسل (Plasma cell)که روی سطحشان Igندارد اما می توانند آنتی بادی ترشح کنند. (در حقیقت آنتی بادی موجود در خون توسط پلاسما سل تولید می شود).
ایمنی هومورال (Humoral Immunity):
فرآیندی که در آن لنفوسیت های Bتقسیم و تمایز می یابند به پلاسما سل ها و سلول های حافظه ای که منجر به تولید آنتی بادی می شود (پاسخ ایمنی هومورال را به وجود می آورند).
ایزوتایپ: براساس زنجیره سنگین آنتی بادی ها را به ۵ دسته تقسیم می کنند.
All toypi در زنجیره سنگین یک اسید آمینه در هر شخص خاص که به آن All toypicگویند.
Idio type: دومین های متغیر زنجیره های سنگین و سبک را گویند که در حقیقت جایگاه اتصال آنتی ژن است و از یک آنتی بادی به آنتی بادی دیگر متفاوت است.
دومین های Cاز یکسری βstrandتشکیل شده است دومین Vنیز به همین ترتیب است که موازی و غیر همسو هستند و تشکیل لوپ را می دهند.
در ناحیه متغیر یا VLسه ناحیه وجود دارد که به ناحیه فوق العاده تغییر پذیر یا Hyper variable regionsگفته می شود که با HVنمایش داده می شود و از یک آنتی بادی به آنتی بادی دیگر فوق العاده متغیر است.
در ساختار فضایی این سه قسمت به شکل لوپ در کنار هم قرار می گیرند.این نواحی مناطقی هستند که آنتی ژن با آن ها وارد واکنش می شود (HV1-HV2-HV3)که همان جایگاه فعال آنزیم هستند، بنابراین هر مولکول آنتی بادی دارای ۱۲ جایگاه فوق العاده فعال است.
آنتی ژن با ۳ قسمت Vکه نواحی فوق العاده متغیر هستند وارد واکنش می شود.یک مولکول آنتی بادی ۱۲ تا جایگاه فوق العاده متغیر دارد. لنفوسیت Bتولید آنتی بادی می کند.
Pro.Pre B cell →pre B →Immature B cell →Mature B cell →اندام لنفاوی ثانویه→Memory cell , Plasma cell .
مرحله ای را که دارای آنتی بادی می شود را Mature B cell(IgM,IgE)گویند.
در هر سلول حدودا ۰۰۰/۱۰۰ ژن وجود دارد که از میان تنها ۱۰۰۰۰-۵۰۰۰ کدینگ می باشد یعنی در بدن ۱۰۰۰۰-۵۰۰۰ نوع پروتئین بیشتر نداریم.در باکتری ها از روی ژن مستقیما RNAپیک و از روی آن پروتئین تولید می شود.اما در سلول های یوکاریوتی دارای اینترون و اگزون است که از آن ابتدا RNAاولیه یا hn RNAتولید می شود و سپس در طی فرآیند اسپلایسینگ، اگزون ها به هم متصل می شود و در انتهای `۳ دم پلی Aساخته می شود و در انتهای `۵ Capساخته می شود