Abzymes

Abzimek, katalitikus antitestek ( angol  abzyme, antibody enzims ; angolul a (nti) b (ody) - antitest és lat . zym (e) - kovász, élesztő) - specifikus katalitikus aktivitású monoklonális antitestek . Vannak természetes (tejben, autoimmun betegségekben , hepatitisben , AIDS -ben szenvedő betegek vérszérumában ) és mesterséges abzimek (például dinitro -fenol-észtereket hidrolizáló abzimek ). [1] Az abzimek reakciók széles skáláját katalizálják, a közönséges enzimek aktivitásával:proteázok és nukleázok , redox reakciókat, éterkötések hidrolízisét stb. végeznek . Ugyanakkor olyan reakciókat is képesek katalizálni, amelyeknek analógját még nem találták meg a vadon élő állatokban. Ehhez kapcsolódik a biotechnológiában és az orvostudományban való felhasználásuk vonzereje, beleértve potenciálisan hatékony "katalitikus vakcinákként", amelyek képesek elpusztítani bizonyos kórokozókat, peszticideket, gyógyszereket és mérgeket. [2]

Az abzimeket kofaktorok és katalitikus csoportok meglévő antitestekbe való bejuttatásával, kémiai reakció átmeneti állapotok analógjaival történő immunizálással, anti-idiotípusos antitesteken alapuló helyspecifikus mutagenezissel és egyéb megközelítésekkel hozzák létre. [egy]

Az antitestek katalitikus aktivitásának két fő mechanizmusát mutatjuk be. Az első mechanizmus szerint az antitestek aktív helyei utánozhatják a megfelelő kémiai reakciók átmeneti állapotait . Egy másik mechanizmusban, amelyet Jerne anti-idiotípusos hálózatának neveznek , az antitestek aktív helyei más antitestek (amelyek akkor antigének) aktív helyeinek anti-idiotípusai.

Történelem

A biokémia hajnalán azt hitték, hogy egy enzim aktív helyének szerkezete pontosan megfelel a szubsztrát szerkezetének – úgy illeszkedik hozzá, mint egy zár kulcsa. Az 1940-es években azonban L. Polling kimutatta, hogy az aktív centrumok nem a szubsztrátumokkal és termékekkel komplementerek, hanem egyes köztes struktúrákkal - az anyag úgynevezett átmeneti állapotaival , amelyek a reakció során képződnek. Hipotéziséből Pauling arra a következtetésre jutott, hogy ha az immunrendszer képes antitesteket termelni az átmeneti állapotok ellen, akkor az ilyen antitestek az enzimek tulajdonságaival rendelkeznek. A Polling séma azonban tiszta formájában technikailag nem megvalósítható - az átmeneti állapotok nagyon rövid ideig léteznek. Ezért később W. Jenks hasonló szerkezetű stabil molekulák alkalmazását javasolta, hogy antitesteket nyerjenek ellenük. Ez az elképzelés 1986-ban kapott első kísérleti megerősítést, amikor R. A. Lerner (et al.) és P. G. Schultz (et al.) olyan antitesteket írtak le, amelyek karbonsavak észtereit hidrolizálják [1] . Az ilyen katalitikus aktivitású antitesteket abzimeknek nevezzük. Az abzimek felfedezése megcáfolta azt az elképzelést, hogy az antitestek csak nagyon specifikus antigén akceptorok [2] . [3]

Az első természetes abzimeket az amerikai S. Paula csoport fedezte fel bronchiális asztmában szenvedő betegek vérében . Röviddel ezután A.G. Gabibov vezette moszkvai tudósok DNS - hidrolizáló antitesteket izoláltak szisztémás lupus erythematosusban szenvedő betegek véréből . Ezután a NIBCh SB RAS javító enzimjeinek laboratóriumában G. A. Nevinsky számos olyan természetes antitestet fedezett fel, amelyek képesek DNS-t, RNS -t , ATP -t , fehérjéket és poliszacharidokat hasítani . Ilyen abzimek találhatók szisztémás lupus erythematosusban, autoimmun pajzsmirigygyulladásban , polyarthritisben , sclerosis multiplexben , vírusos hepatitisben és AIDS -ben szenvedő betegek vérében . [3]

Testre gyakorolt ​​hatások

Az abzimek negatív szerepet játszanak az autoimmun betegségekben. Például egerek vazoaktív bélpeptidet hidrolizáló abzimekkel történő immunizálása egerekben asztmát vált ki , mivel ennek a fehérjehormonnak a pusztulása légzési nehézségekhez vezet. [3]

A szisztémás lupus erythematosusban szenvedő betegek véréből származó abzimek, amelyek hidrolizálják a DNS-t, citotoxikusak, azaz gátolják a sejtnövekedést. Ugyanezt a képességet birtokolják bizonyos citokinfehérjék , amelyek számos sejt növekedésének természetes szabályozói (az egyik fehérje, a tumor nekrózis faktor nagyon fontos a szervezet rák elleni védelmében). Ugyanakkor az abzimek citotoxicitása néha még magasabb, mint maguké a citokinéké. Ellentétben a hagyományos antitestekkel, az ilyen abzimek valamilyen módon behatolhatnak a sejtmagba az összes membránon keresztül, kötődhetnek a DNS-hez, elhasítják azt, és így a sejt halálához vezethetnek. Okkal feltételezhető, hogy az abzimek megjelenése az autoimmun betegségek korai szakaszában serkentheti a betegség további fejlődését. [3]

Az 1990-es években a novoszibirszki tudósok nagyszámú abzimet fedeztek fel teljesen egészséges emberek, nevezetesen terhes nők vérében. Sőt, kiderült, hogy a szülés után ezek az abzymek bejutnak az anyatejbe. A tejabzimek nyilvánvalóan pozitív szerepet játszanak, ami a passzív immunitás védőhatásának fokozásában áll a vírusok, baktériumok, élelmiszer-összetevők stb. idegen molekuláinak hidrolízise és módosulása miatt [3] .

A HIV-fertőzés kezelésének kilátásai

Ígéretes irány a proteolitikus tulajdonságokkal rendelkező abzimek potenciáljának gyakorlati felhasználásában a japán tudósok egy csoportja szerint a HIV-fertőzés modellje lehet, amelyben olyan antitesteket találtak, amelyek proteolitikus aktivitással rendelkeznek a vírusburok fehérjéi ellen. Ezen fehérjék közül a HIV-fertőzések kezelésének új megközelítésének kidolgozásában ígéretes célpont lehet a gp120 burok antigén, amelynek specifikus hasítása jelentős változásokhoz vezet az antivirális immunitás állapotában. [négy]

A gp120 hasítása a páciens testében lehetővé teszi a vírus immunológiai mimikájának leküzdését, a felszíni antigén csomagolásának megszakítását, állandó epitópjainak feltárását , és lehetővé teszi a HIV fertőzés közvetlen eltávolítását a páciens immunrendszere által. [négy]

Lásd még

• Antitestek
• Enzimek

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 V. Z. Tarantul. Molekuláris és sejtbiotechnológiai magyarázó szótár. - 2015. - T. 1.
2. ↑ 1 2 ABZIMS • Nagy orosz enciklopédia - elektronikus változat . bigenc.ru . Letöltve: 2022. augusztus 18. (határozatlan)
3. ↑ 1 2 3 4 5 G. A. Nevinsky. Titokzatos abzymes // Tudomány első kézből. - 2006. - november 11. ( 12. évf. 6. szám ).
4. ↑ 1 2 Suchkov S. V., Alekberova Z. S., Khitrov A. N. et al. A klinikai abzimológia eredményei és kilátásai // Medical Immunology. - 2006. - V. 8 , 1. sz .

Irodalom

V. Z. Tarantula. Molekuláris és sejtbiotechnológiai magyarázó szótár. — 2015.

Linkek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Universalis