Protilátka

Autor: Leandro Alegsa Datum vytvoření: 7. listopadu 2021

Protilátky (nazývané také imunoglobuliny) jsou velké bílkoviny ve tvaru písmene Y, které mohou ulpívat na povrchu bakterií a virů. Nacházejí se v krvi nebo jiných tělních tekutinách obratlovců. Protilátky jsou klíčovým prvkem adaptivního imunitního systému.

Protilátka rozpoznává jedinečnou část cizího cíle, která se nazývá antigen. Každý hrot "Y" protilátky obsahuje strukturu (jako zámek), která se hodí k jedné konkrétní struktuře podobné klíči na antigenu. Tím se obě struktury spojí dohromady.

Pomocí tohoto vazebného mechanismu může protilátka označit mikroba nebo infikovanou buňku, aby na ni mohly zaútočit další části imunitního systému, nebo může přímo neutralizovat svůj cíl. Produkce protilátek je hlavní funkcí humorální imunity.

Každá protilátka je jiná. Všechny jsou navrženy tak, aby napadaly pouze jeden druh antigenu (v praxi to znamená virus nebo bakterii). Například protilátka určená k ničení pravých neštovic není schopna zasáhnout dýmějový mor nebo běžnou rýmu.

Ačkoli je obecná struktura všech protilátek velmi podobná, malá oblast na konci proteinu je velmi variabilní. Díky tomu existují miliony protilátek s různou strukturou hrotu. Každá z těchto variant se může vázat na jiný antigen. Tato obrovská rozmanitost protilátek umožňuje imunitnímu systému rozpoznat stejně širokou škálu antigenů.

Každá protilátka se váže na určitý antigen; funguje to jako zámek a klíč.

1. Vazebná oblast fragmentu pro antigen2 . Krystalizovatelná oblast fragmentu3 . Těžký řetězec (modře) s jednou variabilní doménou (VH ), za níž následuje konstantní doména (CH1), oblast závěsu a další dvě konstantní domény (C H2 a C H3). 4. Lehký řetězec (zelený) s jednou variabilní (V L) a jednou konstantní (C L) doménou5 . Vazebné místo pro antigen (paratop) 6. Oblasti závěsu

Diverzita imunoglobulinů

Základní otázka

Ačkoli se v jediném jedinci vytváří obrovské množství různých protilátek, počet genů, které jsou k dispozici pro tvorbu těchto proteinů, je omezen velikostí genomu.

Existuje obrovské množství kmenů mikrobů, a proto obratlovci potřebují miliony různých protilátek. Ve skutečnosti člověk vytváří asi 10 miliard různých protilátek, z nichž každá je schopna vázat odlišné antigenní místo. K tomu je zapotřebí mnohem menší počet genů: celkový lidský genom má jen asi 20 000 genů.

Vyvinulo se několik složitých genetických mechanismů. Ty umožňují obratlovčím B-buňkám vytvářet obrovské množství protilátek z relativně malého počtu protilátkových genů. Úplné podrobnosti zde neuvádíme, pouze shrnutí.

Různorodost protilátek vzniká kombinací segmentů ze souboru genů mnoha různými způsoby. V oblasti vazebného místa genu pro protilátku pak dochází k hypermutacím. Tím vzniká další rozmanitost.

Těžké řetězy

Protilátky jsou glykoproteiny patřící do nadrodiny imunoglobulinů; termíny protilátka a imunoglobulin se často používají zaměnitelně. Protilátky se obvykle skládají ze základních strukturních jednotek - každá má dva velké těžké řetězce a dva malé lehké řetězce. Existuje několik různých typů těžkých řetězců protilátek a několik různých druhů protilátek, které se dělí na různé izotypy podle toho, který těžký řetězec mají. U savců je známo pět různých izotypů protilátek. Pomáhají řídit vhodnou imunitní odpověď pro každý různý typ cizího objektu, se kterým se setkají.

Variabilní tipy

Ačkoli je obecná struktura všech protilátek velmi podobná, malá oblast na špičce proteinu je velmi variabilní, což umožňuje existenci milionů protilátek s mírně odlišnou strukturou špičky nebo vazebných míst pro antigen. Tato oblast je známá jako hypervariabilní oblast. Každá z těchto variant se může vázat na jiný antigen. Tato obrovská rozmanitost protilátek umožňuje imunitnímu systému rozpoznat stejně širokou škálu antigenů. Velká a rozmanitá populace protilátek vzniká náhodnými kombinacemi souboru genových segmentů, které kódují různá vazebná místa pro antigen (neboli paratopy), a následnými náhodnými mutacemi v této oblasti genu pro protilátky, které vytvářejí další rozmanitost. Geny protilátek se také přeorganizovávají v procesu zvaném přepínání tříd, který umožňuje, aby jedna protilátka byla využívána několika různými částmi imunitního systému.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co jsou to protilátky?

A: Protilátky jsou velké bílkoviny ve tvaru písmene Y, které se mohou přilepit na povrch bakterií a virů. Nacházejí se v krvi nebo jiných tělních tekutinách obratlovců a hrají klíčovou roli v adaptivním imunitním systému.

Otázka: Jak protilátky fungují?

Odpověď: Každý hrot "Y" protilátky obsahuje strukturu (jako zámek), která se hodí k jedné konkrétní struktuře podobné klíči na antigenu. Tím se obě struktury spojí dohromady, což jim umožní označit mikroby nebo infikované buňky pro útok dalších částí imunitního systému nebo přímo neutralizovat svůj cíl.

Otázka: Co je humorální imunita?

Odpověď: Humorální imunita je taková, kdy se v reakci na cizí antigeny vstupující do těla vytvářejí protilátky. Je součástí adaptivního imunitního systému, který pomáhá chránit před nemocemi a infekcemi.

Otázka: Jsou všechny protilátky různé?

Odpověď: Ano, každá protilátka je určena k napadení pouze jednoho druhu antigenu (v praxi to znamená viru nebo bakterie). Například protilátka určená k ničení pravých neštovic není schopna zasáhnout dýmějový mor nebo běžnou rýmu. Ačkoli mají protilátky podobnou obecnou strukturu, v jejich hrotech existují rozdíly, které umožňují existenci milionů různých variant s různou strukturou hrotů, takže se mohou vázat s různými antigeny.

Otázka: Jak tato rozmanitost pomáhá našemu tělu?

Odpověď: Tato obrovská rozmanitost protilátek umožňuje našemu imunitnímu systému rozpoznat stejně širokou škálu antigenů, takže nás může lépe chránit před nemocemi a infekcemi.

Otázka: Kde najdeme protilátky?

Odpověď: Protilátky se nacházejí v krvi nebo jiných tělních tekutinách obratlovců, jako jsou lidé a zvířata.