Proč jsou protilátky specifické pro určité antigeny?

Specifičnost protilátek pro určité antigeny vyplývá z jedinečných molekulárních interakcí mezi variabilní oblastí protilátky (také známou jako vazebné místo pro antigen) a specifickými strukturálními rysy antigenu. Tato specifičnost je nezbytná pro správnou funkci imunitního systému, umožňuje protilátkám rozpoznávat a vázat se na specifické cíle a přitom ignorovat necílové molekuly.

Ke specifitě protilátek vůči antigenům přispívá několik klíčových faktorů:

1. Strukturní komplementarita:Místo vázající antigen protilátky je složeno z kombinace hypervariabilních smyček, které tvoří oblasti určující komplementaritu (CDR). Tyto CDR interagují se specifickými molekulárními rysy na antigenu, jako jsou aminokyselinové sekvence, cukerné skupiny nebo jiné chemické skupiny. Přesné strukturní přizpůsobení mezi CDR protilátky a epitopy antigenu umožňuje těsné navázání a rozpoznání.

2. Afinita:Síla interakce mezi protilátkou a jejím příbuzným antigenem je určena jejich afinitou. Protilátky s vysokou afinitou se vážou silněji na své cílové antigeny, což jim umožňuje vytvářet stabilní komplexy. Afinita je ovlivněna faktory, jako je počet kontaktních bodů mezi protilátkou a antigenem, povaha chemických interakcí (např. vodíkové vazby, iontové vazby, hydrofobní interakce) a celková strukturní komplementarita.

3. Zkřížená reaktivita:Zatímco protilátky jsou vysoce specifické, některé mohou vykazovat zkříženou reaktivitu s antigeny, které sdílejí strukturní podobnosti s jejich příbuznými antigeny. Ke zkřížené reaktivitě dochází, když protilátka rozpoznává a váže se na jiný antigen, než je její primární cíl, díky sdíleným epitopům nebo podobným molekulárním rysům. Rozsah zkřížené reaktivity závisí na stupni strukturní podobnosti mezi antigeny.

4. Rozpoznávání epitopu:Protilátky rozpoznávají a vážou se na specifické oblasti antigenu zvané epitopy. Epitopy mohou být konformační (závislé na trojrozměrné struktuře antigenu) nebo lineární (sestávající ze spojité aminokyselinové sekvence). Specifičnost protilátky je určena její schopností rozpoznávat a vázat se na konkrétní epitop na antigenu.

5. Selekce germinálních center:Během procesu zrání B buněk v germinálních centrech procházejí protilátky koly somatické hypermutace a afinitního zrání. B buňky, které produkují protilátky s vyšší afinitou k antigenu, dostávají signály pro přežití, což vede k selekci B buněk produkujících protilátky s vysokou afinitou. Tento proces přispívá ke zvýšení specificity a afinity protilátek v průběhu času.

Stručně řečeno, specifita protilátek pro určité antigeny vyplývá ze strukturální komplementarity mezi vazebným místem pro antigen protilátky a epitopy antigenu. Tato specificita umožňuje protilátkám selektivně se vázat na jejich cílové antigeny a zprostředkovat imunitní reakce proti specifickým patogenům nebo cizím látkám.