Antikor Yapısı

Genel bakış

İmmünoglobulinler (Ig) olarak da bilinen antikorlar, adaptif immün sisteminin önemli oyuncularıdır. Bu antijen bağlayıcı proteinler, B hücreleri tarafından üretilir ve ağırlıkça toplam kan plazmasının yüzde 20'sini oluşturur. Memelilerde antikorlar beş farklı sınıfa ayrılır ve her biri antijen bağlanması üzerine farklı biyolojik yanıt ortaya çıkarır.

Antikorların Y Şeklinde Yapısı Dört Polipeptit Zincirinden Oluşur

Antikorlar dört polipeptit zincirinden oluşur: her biri yaklaşık 440 amino asitlik iki özdeş ağır zincir ve her biri kabaca 220 amino asitten oluşan iki özdeş hafif zincir. Bu zincirler, kovalent disülfit bağları ve kovalent olmayan bağların bir kombinasyonu ile bir arada tutulan Y şeklinde bir yapıda düzenlenir. Ayrıca çoğu antikor şeker kalıntısı taşır. Bir proteine şeker yan zincirleri ekleme işlemine glikozilasyon denir.

Bir Antikorun Alt Birimlerinin Farklı Fonksiyonları Vardır

Hem hafif zincir hem de ağır zincir, Y yapısının her bir ucundaki antijen bağlama sahasına katkıda bulunur. Bu 110-130 amino asit, neredeyse sınırsız sayıda antijenin tanınmasına izin vermek için oldukça değişkendir. Bu bölge aynı zamanda değişken bölge olarak da adlandırılır ve antijen bağlama fragmanının bir parçasıdır.

Y şeklindeki birimin her bir kolu, özdeş bir antijen bağlanma sahası taşır. Antikorlar bir kol bir antijene bağlandığında ve diğer kol yapısal olarak özdeş ikinci bir antijene bağlandığındaki gibi antijenleri çapraz bağlayabilir: Çapraz bağlanma, antikorun kollarını gövdeye bağlayan ve antijen bağlanma yerleri arasında değişken mesafelere izin veren esnek menteşe bölgesi tarafından kolaylaştırılır. Çapraz bağlı antijenlerin büyük kafesleri daha sonra makrofajlar tarafından daha hızlı ve kolay bir şekilde yutulur ve aynı anda daha büyük miktarlarda antijeni ortadan kaldırır.

Antikorun kök bölgesi aynı zamanda fragman kristalize edilebilir (Fc) bölge olarak adlandırılır ve antikorun efektör fonksiyonunu belirler. Fc alanı aracılığıyla, antikor, B hücreleri, makrofajlar ve mast hücreleri gibi diğer bağışıklık hücrelerindeki Fc reseptörleri ile etkileşime girebilir. Fc bölgesi genellikle glikozile edilir, Fc reseptörüne erişimi engeller veya buna izin verir. Bu nedenle, antikorun glikozilasyon durumunun değiştirilmesi, antikor fonksiyonunun hızlı modülasyonuna izin verir.

Memelilerin Beş Antikor Sınıfı Vardır

Antikorlar, Y şeklindeki yapılarının sayısına ve ağır zincir türlerine göre sınıflandırılır. IgD, IgE ve IgG sınıfı antikorlar, kollarının uçlarında iki özdeş antijen bağlanma sahası sağlayan tek bir Y-şekilli yapıya sahiptir. Daha bilimsel terimlerle: iki değerlidirler. Bununla birlikte IgD, IgE ve IgG, iki ağır zincir arasındaki disülfit ve kovalent olmayan bağların bileşiminde farklılık gösterir. IgA, tabanlarında birleştirilen iki Y'ye benzeyen bir monomer veya bir dimer olarak ortaya çıkabilir. Bir dimer olarak IgA, dört özdeş antijen bağlanma yerine ve dört değerlik değerine sahiptir. IgM bir monomer olarak ortaya çıkabilir, ancak daha çok bir pentamer olarak karşımıza çıkar ve ona 10'luk bir değer verir.

Beş Antikor Sınıfı Farklı Bağışıklık Fonksiyonlarını Tetikler

IgG antikorları, kanda en bol bulunan antikor molekülleridir ve ikinci kez spesifik bir patojenle karşılaşıldığında büyük hacimlerde salgılanırlar. IgG'ler patojen eliminasyonuna çeşitli şekillerde katkıda bulunur. Makrofajlar veya nötrofiller tarafından fagositozu tetiklemek için patojenleri opsonize ederler. Bu fagositik hücrelerin aktivitesi, bir enzimatik proteinler dizisi olan kompleman sistem tarafından arttırılır. Kompleman sisteminin kendisi IgG tarafından tetiklenir. Ayrıca IgG'ler, plasentayı anneden fetüse geçebilen tek antikordur. Ayrıca anne sütüne de salgılanarak, bebeği enfeksiyonlardan koruyan pasif bağışıklık sağlar.

IgA, gastrointestinal, solunum ve ürogenital yollar gibi mukozal yüzeyleri korur. Her şeyden önce bakterileri etkisiz hale getirerek epitel boyunca hareket etmelerini engeller. IgA ayrıca mukus, gözyaşı, tükürük ve kolostrumda (doğumdan sonraki ilk günlerde anne göğsünün antikor açısından zengin salgısı) salgılanır. IgA salgılandığında bir dimer olarak ve vücut sıvılarında bir monomer olarak ortaya çıkar.

IgM sınıfının monomerleri, naif B hücrelerinde ilk ortaya çıkanlardır. IgM'ler, bir antijene ve birincil antikor tepkisine ilk maruziyete yanıt olarak B hücreleri tarafından salgılanan başlıca antikor sınıfıdır. Bir antijen, bir IgM molekülüne bağlandığında, kompleman sistemi aktive eder ve patojenleri nötralize eder.

IgD antikorlarının işlevleri tam olarak anlaşılamamıştır, ancak IgM'ninkilere benziyor gibi görünmektedir.

IgE, vücut sıvılarındaki düşük seviyeleri nedeniyle çalışmak zordur ve çoğunlukla alerji gibi insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri ile bilinir. Alerjik reaksiyon sırasında IgE, aynı kökenli antijenine bağlanır. Daha sonra, IgE'nin Fc bölgesi, bir tür beyaz kan hücresi olan mast hücrelerine ve bazofillere bağlanır. IgE ve Fc reseptörünün hücre yüzeyindeki etkileşimi, histaminlerin ve interlökinlerin salınmasına neden olur ve bu da hapşırma ve kaşıntı gibi alerjik semptomlara neden olur.

Araştırma, Teşhis ve Tedavi Amaçlı Antikorlar Hayvanlarda Üretilmektedir

Antikorlar, birçok araştırma disiplininin yanı sıra hastalığın teşhisi ve bazen tedavisinde de önemli bir araçtır. Antikor üretmek için, bir çiftlik veya laboratuar hayvanına, genellikle tavşanlar, tavuklar, hamsterler veya keçilere bir antijen enjekte edilir ve daha sonra hayvanın kanından izole edilir.