Иммунохимия

ИММУНОХИМИЯ, изучает на мол. уровне механизмы иммунитета (способность организма защищать собственную целостность, в т.ч. невосприимчивость к инфекц. заболеваниям и биол. индивидуальность), а также компоненты, участвующие в иммунном ответе. К последним относятся: антигены - биополимеры (гл. обр. белки и полисахариды, а также их синтетич. аналоги), вызывающие развитие иммунного ответа, в т.ч. аллергию; антитела - белки, вырабатывающиеся в организме в ответ на воздействие антигена (см. Иммуноглобулины); комплемент система из ряда сывороточных белков, участвующая в иммунном ответе; рецепторы лимфоидных и др. клеток иммунной системы (напр., моноядерных фагоцитов), а также продуцируемые этими клетками в-ва, регулирующие иммунный ответ. Попытки проанализировать хим. сущность иммунного ответа сделаны еще в кон. 19 нач. 20 вв. При этом были получены первые сведения о том, что в качестве антигенов могут выступать белки или полученные синтетич. путем комплексы белка с низкомол. соед.; в этот же период С. Аррениус и Т. Мадсен предложили объяснение хим. механизма р-ции антигена с антителом. В 30-50-е гг. 20 в. благодаря фундам. исследованиям К. Ландштейнера, М. Гейдельбергера, Дж. Маррака и др. были заложены основы совр. иммунохимии - получены важные данные по химии прир. и синтетич. антигенов, определена иммуноглобулиновая природа антител и разработаны препаративные методы их выделения в чистом виде. Важнейшие достижения иммунохимии в послед. период - определение строения иммуноглобулинов (1958-59; Р. Портер, Д. Ж. Эдельман); детальное выяснение механизма р-ции антигена с антителом; выяснение строения генов, кодирующих две осн. полипептидные цепи иммуноглобулинов и изучение механизмов транскрипции этих генов (1976; С. Танегава); выделение в высокоочищенном виде матричных РНК, на к-рых происходит синтез двух типов полипептидных цепей иммуноглобулинов; исследование всех этапов трансляции полипептидных цепей иммуноглобулинов, внутриклеточной сборки молекул иммуноглобулинов и их секреции клетками; определение строения участков молекул нек-рых белковых и полисахаридных антигенов (детерминантных групп), к-рые взаимод. с антителами и участвуют в индукции синтеза антител; выяснение строения антигенсвязывающих рецепторов лимфоцитов и кодирующих их генов; определение хим. строения и биохим. св-в компонентов системы комплемента и детальное изучение механизма активации системы комплемента при участии антигена и антитела (классич. путь активации) и без участия указанных в-в (альтернативный путь активации); выяснение строения ряда белков и пептидов (напр., интерлейкинов, интерферонов), продуцируемых клетками иммунной системы (лимфоцитами и макрофагами) и участвующих в иммунном ответе (т. наз. лимфокинов). Важное направление в иммунохимии - изучение хим. строения рецепторов, посредством к-рых лимфоидные клетки специфически взаимод. с антигеном. Эта р-ция обусловливает синтез антител, специфичных для данного антигена, и появление особой категории лимфоцитов, ответственных за р-ции клеточного иммунитета (иммунитет, опосредованный клетками иммунной системы). Показано, что антигенные рецепторы лимфоцитов, происходящих из костного мозга (В-лимфоциты), имеют иммуноглобулиновую природу и отличаются от сывороточных иммуноглобулинов лишь небольшим участком своих тяжелых полипептидных цепей, встраивающихся в цитоплазматич. мембрану этих клеток. После активации В-лимфоцитов антигеном при участии ряда медиаторов (напр., интерлейкинов, интерферонов) эти клетки приобретают способность продуцировать антитела.

Антигенные рецепторы лимфоцитов из вилочковой железы (Т-лимфоциты) отличаются по своему строению от подобных рецепторов иммуноглобулинов; кодирующие их гены локализуются в иных хромосомах и имеют др. строение, чем гены иммуноглобулинов и рецепторов В-лимфоцитов. Важное значение имеют данные о существовании сходных принципов структурной организации антигенсвязывающих центров рецепторов Т- и В-лимфоцитов. Эти данные, а также факты, свидетельствующие о наличии антигенных рецепторов на нелимфоидных клетках (макрофагах, фибробластах), служат научной основой для понимания эволюц. происхождения иммунной системы и происхождения генов, кодирующих антигенсвязывающие центры антител и рецепторов лимфоцитов. На основании сравнит. изучения антигенных рецепторов лимфоцитов и др. клеток можно заключить, что все многообразие генов, кодирующих распознающие участки этих рецепторов, возникло из одного древнего семейства генов. Успехи в развитии иммунохимии позволили создать в 1975 принципиально новую биотехнологию произ-ва высокооднородных в хим. и иммунологич. отношениях антител (С. Мильштейн, Г. Кёлер), названных моноклональными. Углубленное изучение строения антигенов послужило основой для создания синтетич. аналогов антигенных детерминант и их использования для разработки биотехнологии синтетич. вакцин. Применение моноклональных антител и синтетич. антигенов позволяет создавать эффективные методы иммунодиагностики, напр., таких массовых инфекц. заболеваний, как СПИД. Широкое применение получили моноклональные антитела (в виде т. наз. иммуносорбентов) для извлечения из сложных смесей разнообразных биологически активных продуктов, напр., гормонов и ферментов. Эти и др. методы, основанные на р-ции антиген - антитело, нашли широкое применение практически во всех областях совр. биологии, а также в медицине и ветеринарии.

Кэбот Э., Мейер М., Экспериментальная иммунохимия, пер. с англ., М., 1968; Кульберг А. Я., Молекулярная иммунология, М., 1985; Фримель X., Брок И., Основы иммунология, пер. с нем., М., 1986.

А. Я. Кульберг.

Ещё по теме

Иммунный ответ организма

Иммуногенетика — основы и открытия

Иммунитет — виды и механизмы работы

Иммунный ответ — механизмы и фазы

Антитела и их роль в иммунной системе

Структура и классы иммуноглобулинов

Иммуноглобулины — строение и функции

Моноклональные антитела и иммуноанализ — методы и процессы

Рецепторные белки — ключевые игроки в клеточных процессах

Нейропептиды — ключевые регуляторы организма

Гликопротеины — структура, функции и биологическая роль

Онкогены и их роль в клеточных процессах

Цитокины — роль и механизмы действия

Антигены и иммунный ответ