Antikorlar ve İmmünoglobulin Yapı-İşlevleri
Antikorlar, diğer adıyla immünoglobulinler, hümoral immün sistemin antijenleri yüksek özgüllükle tanımak ve onlara karşı efektör mekanizmaları devreye sokmak için kullandığı salgılanan ve membrana bağlı glikoproteinlerdir. Bu alan, antikorların ortak Y şeklindeki mimarilerinin, sınıflara ayrılmalarının, genetik olarak oluşturulan çeşitliliklerinin ve efektör işlevlerinin yapıyı immünolojik etkiyle nasıl ilişkilendirdiğini okuyucuya tanıtmaktadır.
Tanım
Antikorlar (immünoglobulinler), B hücre soyu tarafından üretilen, antijen bağlayıcı glikoproteinlerdir. Bunlar, değişken antijen bağlayıcı bölgeleri oluşturan eşleşmiş ağır ve hafif zincirlerden ve sınıfı ile efektör işlevi belirleyen sabit bir bölgeden meydana gelmektedir.
Kapsam
Bu alan, immünoglobulin yapısını ve izotiplerini, antikor çeşitliliğinin genetik olarak oluşumunu, opsonizasyon ve kompleman aktivasyonu gibi antikor efektör işlevlerini, IgE aracılı ve diğer aşırı duyarlılık reaksiyonlarını ve monoklonal antikorların araştırma ve terapötik araçlar olarak mühendisliğini incelemektedir. Bu, söz konusu konuları klinik rehberlikten ziyade biyoloji ve metodoloji çerçevesinde ele alan referans-eğitim niteliğinde bir genel bakıştır.
Alt konular
Temel sorular
- Bir immünoglobulinin modüler yapısı, antijen tanımayı efektör işlevden nasıl ayırmaktadır?
- Sınırlı bir genomdan esasen sınırsız bir antikor repertuvarı nasıl oluşturulmaktadır?
- Farklı antikor sınıfları, özgün efektör mekanizmaları nasıl devreye sokmaktadır?
- Bu doğal moleküller, tanımlanmış monoklonal reaktiflere ve terapötiklere nasıl uyarlanmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Ağır ve hafif zincirler
- Değişken ve sabit bölgeler
- Fab ve Fc fragmanları
- İmmünoglobulin sınıfları (izotipler)
- Antijen-antikor özgüllüğü
- Efektör işlevler
- Monoklonal antikorlar
Temel kuramlar
- Klon seçilimi
- Her B hücresi tek bir antikor özgüllüğü ifade etmektedir ve antijen, reseptörlerine bağlandığı klonları seçip genişleterek hümoral yanıtın özgüllüğünü ve hafızasını açıklamaktadır.
- Çeşitliliğin somatik oluşumu
- Antikor çeşitliliği, lenfosit gelişimi sırasında ayrı gen segmentlerinin somatik yeniden düzenlenmesiyle ortaya çıkmakta olup, germ hattında tamamen kodlanmış değildir.
Mekanizmalar
Bir immünoglobulin monomeri, disülfür bağları ile Y şeklinde birleşmiş iki özdeş ağır zincir ve iki özdeş hafif zincirden oluşmaktadır. İki kol (Fab), antijeni bağlayan değişken bölgeleri taşırken, gövde (Fc) sınıfı belirleyen ve antikorun Fc reseptörleri ve kompleman gibi hangi efektör sistemleri devreye sokabileceğini dikte eden sabit bölgeyi taşımaktadır. Değişken bölgelerdeki çeşitlilik, B hücresi gelişimi sırasında gen segmentlerinin somatik rekombinasyonu ile oluşturulmaktadır ve ağır zincir sabit bölgesi, antijen özgüllüğünü değiştirmeden daha sonra sınıflar arasında değiştirilebilmektedir. Bu modüler tasarım, bir tanıma özgüllüğünün antikor sınıfları arasında farklı efektör sonuçlarla eşleştirilmesine olanak tanımaktadır.
Klinik önem
Antikor biyolojisi, serolojik testlerin, aşı kaynaklı korumanın, immün yetmezlik değerlendirmesinin, alerjik ve otoimmün hastalık mekanizmalarının ve giderek genişleyen monoklonal antikor terapötikleri sınıfının temelini oluşturmaktadır. Bu alan, söz konusu bağlantıları mekanizma ve metodoloji düzeyinde tanımlamakta olup, tanı veya tedavi önerileri kaynağı değildir.
Tarihçe
Antikorların kimyasal yapısı, 1960'larda Porter ve Edelman tarafından dört zincirli model ve Fab/Fc fragmanları çözümlenerek ortaya konulmuştur. Tonegawa'nın 1970'ler ve 1980'lerdeki çalışmaları, çeşitliliğin somatik gen yeniden düzenlenmesiyle oluştuğunu göstermiş; Köhler ve Milstein'ın 1975'teki hibridoma yöntemi ise tanımlanmış monoklonal antikorların üretilmesini mümkün kılarak antikor reaktifleri ve terapötiklerinin modern çağını başlatmıştır.
Öne çıkan isimler
- Susumu Tonegawa
- César Milstein
- Georges Köhler
- Rodney Porter
- Gerald Edelman
İlgili konular
Temel eserler
- tonegawa-1983
- kohler-milstein-1975
Sıkça sorulan sorular
- Antikor ile immünoglobulin arasındaki fark nedir?
- Bu terimler esasen birbirinin yerine kullanılabilmektedir; immünoglobulin, glikoproteinlerin yapılarına göre sınıfını ifade ederken, antikor ise antijen bağlama işlevlerini vurgulamaktadır.
- Bir antikorun hangi kısmı sınıfını belirler?
- Ağır zincirin sabit bölgesi (Fc kısmı), sınıfı veya izotipi tanımlamakta ve böylece antikorun hangi efektör işlevleri devreye sokabileceğini belirlemektedir; değişken bölgeler ise hangi antijeni bağladığını saptamaktadır.