المنطقة المحددة للتكامل

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الجزء "العلوي" ( منطقة Fab ) من الجسم المضاد. تظهر المناطق المحددة للتكامل في السلسلة الثقيلة باللون الأحمر ( PDB : 1IGT ) .

المناطق المحددة للتكامل ( CDRs ) هي أجزاء من عديدات الببتيد في السلاسل المتغيرة للغلوبولينات المناعية (الأجسام المضادة) ومستقبلات الخلايا التائية ، والتي تُنتجها الخلايا البائية والخلايا التائية على التوالي. تُعد هذه المناطق مواقع ارتباط هذه الجزيئات بمستضداتها النوعية، ويحدد تركيبها/تسلسلها فعالية ارتباط الجسم المضاد المعني. تُشكل مجموعة من المناطق المحددة للتكامل ما يُعرف بالباراتوب ، أو موقع ارتباط المستضد. وباعتبارها الأجزاء الأكثر تغيراً في الجزيئات، تُعد المناطق المحددة للتكامل أساسية لتنوع الخصائص النوعية للمستضدات التي تُنتجها الخلايا اللمفاوية .

قوة الارتباط

تتسم تفاعلات الأجسام المضادة مع المستضدات بدرجة عالية من التخصص، وتتفاعل الأجسام المضادة ذات الألفة العالية بروابط قوية، مما يؤدي إلى استجابات مناعية لاحقة. وتحدد قوة الرابطة بين الإبيتوب الخاص بالمستضد والباراتوب الخاص بالجسم المضاد مدى ألفة التفاعل. [ 1 ]

الموقع والهيكل

رسم تخطيطي لجسم مضاد مع إظهار المجالات المتغيرة باللون الأزرق، و CDRs (التي تعد جزءًا من المجالات المتغيرة) باللون الأزرق الفاتح.

توجد ثلاث مناطق محددة للمكملات (CDR1، CDR2، وCDR3)، مرتبة بشكل غير متسلسل، على تسلسل الأحماض الأمينية للنطاق المتغير لمستقبل المستضد. توجد ثلاث منها على السلسلة الخفيفة، وتُسمى من L1 إلى L3، وثلاث على السلسلة الثقيلة، وتُسمى من H1 إلى H3. [ 2 ] بما أن مستقبلات المستضد تتكون عادةً من نطاقين متغيرين (على سلسلتين ببتيديتين مختلفتين، السلسلة الثقيلة والسلسلة الخفيفة )، فهناك ست مناطق CDR لكل مستقبل مستضد يمكنها مجتمعةً التفاعل مع المستضد. يحتوي جزيء الجسم المضاد أحادي النسيلة النموذجي على مستقبلين للمستضد، وبالتالي يحتوي على اثنتي عشرة منطقة CDR إجمالاً. يوجد ثلاث حلقات CDR لكل نطاق متغير في الأجسام المضادة. يمكن العثور على ستين منطقة CDR على جزيء IgM خماسي ، والذي يتكون من خمسة أجسام مضادة، ويتميز بزيادة الألفة نتيجةً للتقارب الجماعي لجميع مواقع ارتباط المستضد مجتمعةً.

بما أن معظم التغيرات في تسلسل الحمض النووي المرتبطة بالغلوبولينات المناعية ومستقبلات الخلايا التائية توجد في مناطق تحديد المكملية (CDRs)، فإن هذه المناطق تُسمى أحيانًا بالمناطق شديدة التغير . [ 3 ] ضمن النطاق المتغير ، توجد منطقتا CDR1 وCDR2 في المنطقة المتغيرة (V) لسلسلة عديد الببتيد، بينما تشمل منطقة CDR3 جزءًا من V، ومنطقة التنوع (D، السلاسل الثقيلة فقط)، ومنطقة الربط (J). [ 4 ] تُعد CDR3 الأكثر تغيرًا. يخضع تسلسل المنطقة V لإعادة ترتيب أثناء تطور الخلايا البائية، تُسمى إعادة التركيب الجسدي . في هذه العملية، يتم ترميز منطقتي CDR-L3 وCDR-H3 وتنويعهما، بينما تُنتج مناطق CDR الأربع الأخرى في الخلايا الجرثومية. يُكسب تنويع CDR-H3 الأجسام المضادة في النهاية خصوصيتها وقدرتها على التعرف على المستضدات. [ 5 ]

تساهم عوامل أخرى في تفاعل الجسم المضاد مع المستضد، بما في ذلك بقايا الأحماض الأمينية. تُستخدم البقايا الموجودة في مواقع محددة من حلقة CDR لتصنيف البنى المتعارف عليها. [ 5 ] توجد البقايا غير المشحونة ذات القطبية العالية، وخاصة السيرين والتيروسين، في حلقات CDR بنسبة تركيز عالية. تساهم هذه البقايا بشكل كبير في الروابط الهيدروجينية المباشرة بين المستضد والجسم المضاد. تحفز تفاعلات الروابط الهيدروجينية النشاط الإنزيمي للإنزيم؛ لذلك، كلما زاد عدد الروابط الهيدروجينية الموجودة في موقع ارتباط الجسم المضاد بالمستضد، كلما كانت بنية الارتباط أقوى وأكثر استقرارًا. [ 1 ]

يُعدّ التركيب الثلاثي الأبعاد للأجسام المضادة بالغ الأهمية لتحليلها وتصميم أجسام مضادة جديدة. ويُحدد تركيب وتسلسل جميع مناطق تحديد المكملية الست (CDRs) مجتمعةً قدرة مستقبل المستضد على الارتباط بالجسم المضاد أو مستقبل الخلية التائية. وقد صُنّفت مناطق تحديد المكملية إلى فئات أساسية بناءً على أطوال حلقاتها المتفاوتة، والتي تُستخدم عادةً للتمييز بينها. وتعتمد العلاقة التركيبية بين مناطق تحديد المكملية ذات الأطوال المختلفة على مكونات مستقلة عن الطول، مثل تسلسلها، ويمكن استخدامها لتوصيف مناطق تحديد المكملية بشكلٍ أدق. [ 5 ] وقد قام تشوثيا وآخرون [ 6 ] ، ومؤخرًا نورث وآخرون [ 7 ]، بتجميع وتصنيف حلقات أو تراكيب ثلاثية الأبعاد لمناطق تحديد المكملية غير H3 (جميع مناطق تحديد المكملية باستثناء H3) للأجسام المضادة. [ 8 ] يُعدّ نمذجة التماثل طريقة حسابية لبناء التراكيب الثلاثية الأبعاد من تسلسلات الأحماض الأمينية. وتُعرف قواعد H3 بأنها قواعد تجريبية لبناء نماذج لمنطقة تحديد المكملية الثالثة (CDR3). [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 أوساجيما تي، سوزوكي إم، نيا إس، هوشينو تي (سبتمبر 2014). "دراسة حسابية وإحصائية للتفاعل الجزيئي بين المستضد والضد". مجلة الرسومات الجزيئية والنمذجة . 53 : 128-139 . Bibcode : 2014JMGM...53..128O . doi : 10.1016/j.jmgm.2014.07.005 . PMID 25123651 . 
  2. ↑ بولونيللي إل، بونتون جيه، إلغيزابال إن، موراغيس إم دي، كاسولي سي، بيلوتي إي، وآخرون (يونيو 2008). الشيمي إتش إيه (محرر). "يمكن أن تُظهر المناطق المحددة لتكامل الأجسام المضادة (CDRs) أنشطةً مختلفةً مضادةً للميكروبات والفيروسات والأورام" . PLOS ONE . 3 (6) e2371. Bibcode : 2008PLoSO...3.2371P . doi : 10.1371/journal.pone.0002371 . PMC 2396520. PMID 18545659 .   
  3. ↑ عباس، أ.ك.، وليختمان، أ.هـ. (2003). علم المناعة الخلوي والجزيئي ( الطبعة الخامسة). سوندرز، فيلادلفيا. ISBN  0-7216-0008-5.
  4. ↑ بول، دبليو إي (2008). علم المناعة الأساسي ( الطبعة السادسة). ليبينكوت ويليامز وويلكنز. رقم ISBN  978-0-7817-6519-0.
  5. 1 2 3 غابرييلي إي، بيريكوليني إي، سينشي إي، أورتيلي إف، ماجلياني دبليو، سيوتشيولا تي، وآخرون . (ديسمبر 2009). "مناطق تحديد التكامل للأجسام المضادة (CDRs): جسر بين المناعة التكيفية والمناعة الفطرية" . PLOS ONE . 4 (12) e8187. Bibcode : 2009PLoSO...4.8187G . doi : 10.1371/ journal.pone.0008187 . PMC 2781551. PMID 19997599 .   
  6. ↑ اللازيكاني ب، ليسك أ.م، تشوثيا ج (نوفمبر 1997). "التكوينات القياسية للبنى المتعارف عليها للغلوبولينات المناعية". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 273 (4): 927-948 . doi : 10.1006/jmbi.1997.1354 . PMID 9367782 . 
  7. ↑ نورث ب، ليمان أ، دنبراك ر.ل. (فبراير 2011). " تجميع جديد لتكوينات حلقات CDR للأجسام المضادة" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 406 (2): 228-256 . doi : 10.1016/j.jmb.2010.10.030 . PMC 3065967. PMID 21035459 .  
  8. ↑ شيراي هـ، كيديرا أ، ناكامورا هـ (يوليو 1999). "قواعد H3: تحديد بنى CDR-H3 في الأجسام المضادة" . رسائل FEBS . 455 ( 1-2 ): 188-197 . Bibcode : 1999FEBSL.455..188S . doi : 10.1016/S0014-5793(99)00821-2 . PMID 10428499 .