نقش پروتئین‌ها در دنیای فناوری

(قسمت اول)

آنتی بادی ها به رده ای از پروتئین های کروی (گلوبولین) به نام گاما گلوبولین یا ایمنوگلوبولین تعلق دارند. آنتی بادی ها به دو شکل ترشحی و غشایی یافت می شوند. آنتی بادی های ترشحی توسط لنفوسیت های B تمایز یافته ای به نام پلاسموسل ها تولید می گردند.

مهمترین عملکردهای زیستی آنتی بادی ها عبارتند از خنثی کردن سموم، بی حرکت کردن و آگلوتیناسیون میکروارگانیسم ها و ذرات آنتی ژنی، خنثی سازی برخی فعالیت های ویروسی، فعال سازی کمپلمان سرمی جهت تسهیل انهدام میکروارگانیسم ها، از بین بردن برخی عوامل بیگانه و سلول های توموری و تسهیل عمل بیگانه خواری فاگوسیت ها.

Kitazato و Von Behrinng در سال 1980، آنتی بادی ها را به عنوان مولکول های گلیکوپروتئینی کشف و توصیف نمودند. در سال 1973 ساختار مولکول آنتی بادی به صورت ابتدایی شناسایی شد. ادلمن و پورتر جایزه نوبل را به دلیل این کشف خود دریافت کردند. آنها با احیای شدید پیوندهای دی سولفید توسط مرکاپتواتانول دریافتند که ساختمان آنتی بادی از دو زنجیره سنگین (H) یکسان و دو زنجیره سبک (L) یکسان تشکیل شده است و زنجیره های سبک و سنگین توسط پیوندهای دی سولفید به یکدیگر اتصال یافته اند.

هر زنجیره شامل دو بخش، ثابت (Constant; C) و متغییر (Variable; V)، می باشد. بخش های ثابت و متغیر زنجیره سنگین را با CH و CV و زنجیره سبک را با CL و CV نشان می دهند. ایمنوگلبولین ها بسته به نوع ساختمان بخش ثابت زنجیره سنگین پنج رده یا پنج ایزوتوپ مختلف را شامل می شوند که خواص بیولوژیکی هر گروه، نیمه عمر و توانایی اتصال به آنتی ژن در آنها متفاوت است. این پنج رده عبارت است از ایمنوگلوبولین های G (IgG)، IgM، IgA، IgD، IgE.

IgG، ایمنوگلوبولین اصلی در خون، لنف و مایع مغزی – نخاعی و مایع صفاقی است. تنها ایمنوگلوبولین است که می تواند از جفت رد شود و از مادر به جنین برسد. IgG آنتی بادی اصلی در پاسخ ثانویه است.

IgM اولین ایمنوگلوبولینی است که در پاسخ اولیه ایمن ساز تولید می شود. IgM یک زنجیره سنگین اضافی دارد و به صورت پنتامر دیده می شود (5 زنجیره دارد). IgM و IgD آنتی بادی های متصل به غشای سلولی لنفوسیت های B بالغ هستند و به عنوان گیرنده ویژه آنتی ژنی لنفوسیت B عمل می کنند.

IgA، ایمنوگلوبولین اصلی در ترشحات خارجی مانند بزاق، موکوس عرق، اشک چشم و شیر است و به صورت تک زنجیره، دو زنجیره، 4 زنجیره و 6 زنجیره وجود دارد.

IgE مانند IgG دارای زنجیره اضافی است و در مقابله با عفونت های انگلی اهمیت ویژه دارد. IgE کوتاه ترین نیمه عمر و کمترین غلظت را نسبت به سایر ایمنوگلوبولین ها در خون دارد و در واکنش های آلرژیک افزایش می یابد.

تا سال 1950 عقیده بر این بود که آنتی ژن به عنوان الگویی باعث القای ویژگی های آنتی بادی می شود. در سال 1957 نظریه انتخاب کلون توسط برنت مطرح شد، که بر اساس آن هر کلون لنفوسیت دارای یک گیرنده اختصاصی است، و پس از تحریک فقط یک نوع آنتی بادی را سنتز می کند. از این دیدگاه اگر کلون های متعدد سلولی به هنگام مواجهه با آنتی ژن خاص تحریک شده و تولید آنتی بادی نمایند، محصول، آنتی بادی پلی کلونال خواهد بود.

آنتی بادی های پلی کلونال مجموعه ای از آنتی بادی ها با ویژگی و خصوصیات متفاوت علیه اپیتوپ های مختلف یک آنتی ژن می باشند. هر آنتی بادی در مجموعه ی آنتی بادی پلی کلونال، ویژگی خاص خود را دارد. ناهمگونی خصوصیات آنتی بادی پلی کلونال استفاده درمانی از آنها را محدود ساخته. از این نوع آنتی بادی ها بیشتر برای تشخیص استفاده می شود.

چنانچه در شرایط آزمایشگاهی یک کلون سلولی لنفوسیت از بقیه جدا شده و آنتی بادی از آن کلون سلولی تولید گردد، محصول را آنتی بادی منوکلونال گویند.

منابع:

Omidfar K et al. An overview of immunochemistry methods and their applications in clinical diagnosis. Vista; 1389 (first edition).

Charles Janeway (2001). Immunobiology. (5th ed.). Garland Publishing

indenmann, Jean (1984).  Origin  of the Terms 'Antibody' and 'Antigen. Scand. J. Immunol. 19 (4): 281–5.