Protilátka
Protilátky (nazývané aj imunoglobulíny) sú veľké bielkoviny v tvare písmena Y, ktoré sa môžu prilepiť na povrch baktérií a vírusov. Nachádzajú sa v krvi alebo iných telesných tekutinách stavovcov. Protilátky sú kľúčovým prvkom adaptívneho imunitného systému.
Protilátka rozpoznáva jedinečnú časť cudzieho cieľa nazývanú antigén. Každý hrot "Y" protilátky obsahuje štruktúru (ako zámok), ktorá sa hodí k jednej konkrétnej štruktúre podobnej kľúču na antigéne. Tým sa tieto dve štruktúry spoja.
Pomocou tohto väzbového mechanizmu môže protilátka označiť mikrób alebo infikovanú bunku, aby ju mohli napadnúť iné časti imunitného systému, alebo môže priamo neutralizovať svoj cieľ. Tvorba protilátok je hlavnou funkciou humorálnej imunity.
Každá protilátka je iná. Všetky sú navrhnuté tak, aby napádali len jeden druh antigénu (v praxi to znamená vírus alebo baktériu). Napríklad protilátka určená na ničenie kiahní nedokáže zasiahnuť dýmějový mor alebo bežné prechladnutie.
Hoci všeobecná štruktúra všetkých protilátok je veľmi podobná, táto malá oblasť na konci proteínu je veľmi variabilná. To umožňuje existenciu miliónov protilátok s rôznou štruktúrou špičky. Každý z týchto variantov sa môže viazať na iný antigén. Táto obrovská rozmanitosť protilátok umožňuje imunitnému systému rozpoznať rovnako širokú škálu antigénov.
Každá protilátka sa viaže na špecifický antigén; funguje to ako zámok a kľúč.
1. Oblasť viažuca fragmenty antigénu2 . Kryštalizovateľná oblasť fragmentu3 . Ťažký reťazec (modrý) s jednou variabilnou doménou (VH ), za ktorou nasleduje konštantná doména (CH1), oblasť závesu a ďalšie dve konštantné domény (C H2 a C H3). 4. Ľahký reťazec (zelený) s jednou variabilnou (V L) a jednou konštantnou (C ) Ldoménou5 . Väzobné miesto pre antigén (paratop) 6. Oblasti závesu
Imunoglobulínová diverzita
Základný problém
Hoci sa v jednom jedincovi vytvára obrovské množstvo rôznych protilátok, počet génov, ktoré sú k dispozícii na tvorbu týchto proteínov, je obmedzený veľkosťou genómu.
Existuje obrovské množstvo kmeňov mikróbov, a preto stavovce potrebujú milióny rôznych protilátok. Ľudia v skutočnosti vytvárajú približne 10 miliárd rôznych protilátok, z ktorých každá je schopná viazať odlišné antigénové miesto. Na to však musí stačiť oveľa menší počet génov: celkový ľudský genóm má len asi 20 000 génov.
Vyvinulo sa niekoľko zložitých genetických mechanizmov. Tie umožňujú B-bunkám stavovcov vytvárať obrovské množstvo protilátok z relatívne malého počtu protilátkových génov. Úplné podrobnosti tu neuvádzame, len ich zhrnutie.
Rozmanitosť protilátok sa získava kombinovaním segmentov z množstva génov rôznymi spôsobmi. Potom dochádza k hypermutáciám v oblasti väzbového miesta génu protilátky. Tým sa vytvára ďalšia rozmanitosť.
Ťažké reťaze
Protilátky sú glykoproteíny patriace do nadrodiny imunoglobulínov; pojmy protilátka a imunoglobulín sa často používajú zameniteľne. Protilátky sa zvyčajne skladajú zo základných štrukturálnych jednotiek - každá má dva veľké ťažké reťazce a dva malé ľahké reťazce. Existuje niekoľko rôznych typov ťažkých reťazcov protilátok a niekoľko rôznych druhov protilátok, ktoré sú zoskupené do rôznych izotypov na základe toho, ktorý ťažký reťazec majú. U cicavcov je známych päť rôznych izotypov protilátok. Pomáhajú usmerniť vhodnú imunitnú odpoveď pre každý rôzny typ cudzieho objektu, s ktorým sa stretnú.
Variabilné tipy
Hoci všeobecná štruktúra všetkých protilátok je veľmi podobná, malá oblasť na špičke proteínu je veľmi variabilná, čo umožňuje existenciu miliónov protilátok s mierne odlišnou štruktúrou špičky alebo väzobných miest pre antigén. Táto oblasť je známa ako hypervariabilná oblasť. Každý z týchto variantov sa môže viazať na iný antigén. Táto obrovská rozmanitosť protilátok umožňuje imunitnému systému rozpoznať rovnako širokú škálu antigénov. Veľká a rozmanitá populácia protilátok vzniká náhodnými kombináciami súboru génových segmentov, ktoré kódujú rôzne väzobné miesta pre antigén (alebo paratopy), po ktorých nasledujú náhodné mutácie v tejto oblasti génu protilátky, ktoré vytvárajú ďalšiu rozmanitosť. Gény protilátok sa tiež reorganizujú v procese nazývanom prepínanie tried, ktorý umožňuje, aby jednu protilátku využívalo niekoľko rôznych častí imunitného systému.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo sú to protilátky?
Odpoveď: Protilátky sú veľké bielkoviny v tvare písmena Y, ktoré sa môžu prilepiť na povrch baktérií a vírusov. Nachádzajú sa v krvi alebo iných telesných tekutinách stavovcov a zohrávajú kľúčovú úlohu v adaptívnom imunitnom systéme.
Otázka: Ako fungujú protilátky?
Odpoveď: Každý hrot "Y" protilátky obsahuje štruktúru (ako zámok), ktorá sa hodí k jednej konkrétnej štruktúre podobnej kľúču na antigéne. Tým sa tieto dve štruktúry spoja, čo im umožní označiť mikróby alebo infikované bunky na útok iných častí imunitného systému alebo priamo neutralizovať svoj cieľ.
Otázka: Čo je humorálna imunita?
Odpoveď: Humorálna imunita je, keď sa v reakcii na cudzorodé antigény vstupujúce do tela vytvárajú protilátky. Je súčasťou adaptívneho imunitného systému, ktorý pomáha chrániť pred chorobami a infekciami.
Otázka: Sú všetky protilátky rozdielne?
Odpoveď: Áno, každá protilátka je určená na útok len na jeden druh antigénu (v praxi to znamená vírus alebo baktériu). Napríklad protilátka určená na ničenie kiahní nedokáže zasiahnuť dýmějový mor alebo bežné prechladnutie. Hoci majú podobnú všeobecnú štruktúru, na ich hrotoch existuje variabilita, ktorá umožňuje existenciu miliónov rôznych variantov s odlišnou štruktúrou hrotov, aby sa mohli viazať s rôznymi antigénmi.
Otázka: Ako táto rozmanitosť pomáha nášmu telu?
Odpoveď: Táto obrovská rozmanitosť protilátok umožňuje nášmu imunitnému systému rozpoznať rovnako širokú škálu antigénov, aby nás mohol lepšie chrániť pred chorobami a infekciami.
Otázka: Kde nájdeme protilátky?
Odpoveď: Protilátky sa nachádzajú v krvi alebo iných telesných tekutinách stavovcov, ako sú ľudia a zvieratá.
