السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي

الموسوعة الحرة
رسم تخطيطي لجسم مضاد نموذجي يوضح سلسلتين ثقيلتين من الغلوبولين المناعي (باللون الأرجواني) متصلتين بروابط ثنائية الكبريتيد بسلسلتين خفيفتين من الغلوبولين المناعي (باللون الأخضر). كما يظهر نطاقا الثابت (C) والمتغير (V).
جزيء جسم مضاد. السلسلتان الثقيلتان ملونتان بالأحمر والأزرق، والسلسلتان الخفيفتان باللونين الأخضر والأصفر. [ 1 ]

السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي ( IgH ) هي الوحدة الببتيدية الكبيرة للأجسام المضادة (الغلوبولين المناعي). في الجينوم البشري، تقع مواقع جينات IgH على الكروموسوم 14.

يتكون الجسم المضاد النموذجي من سلسلتين ثقيلتين من الغلوبولين المناعي (Ig) وسلسلتين خفيفتين من الغلوبولين المناعي . توجد أنواع مختلفة من السلاسل الثقيلة التي تحدد فئة أو نمط الجسم المضاد. وتختلف هذه الأنواع بين الحيوانات المختلفة. تحتوي جميع السلاسل الثقيلة على سلسلة من نطاقات الغلوبولين المناعي ، وعادةً ما يكون أحدها نطاقًا متغيرًا (V <sub>H</sub> ) مهمًا لارتباط المستضد ، بالإضافة إلى عدة نطاقات ثابتة (CH <sub> 1</sub>، CH <sub> 2</sub>، إلخ). يُعد إنتاج سلسلة ثقيلة فعالة خطوة أساسية في نضوج الخلايا البائية. إذا تمكنت السلسلة الثقيلة من الارتباط بسلسلة خفيفة بديلة والانتقال إلى غشاء البلازما، فإن الخلية البائية النامية تستطيع حينها البدء في إنتاج سلسلتها الخفيفة. [ 2 ]

لا يشترط دائمًا أن ترتبط السلسلة الثقيلة بسلسلة خفيفة. إذ يمكن للخلايا اللمفاوية قبل البائية أن تُصنّع السلسلة الثقيلة في غياب السلسلة الخفيفة، مما يسمح للسلسلة الثقيلة بالارتباط ببروتين رابط للسلسلة الثقيلة. [ 3 ]

في الثدييات

الصفوف الدراسية

توجد خمسة أنواع من السلاسل الثقيلة للغلوبولين المناعي لدى الثدييات: γ، δ، α، μ و ε. [ 4 ] وهي تحدد فئات الغلوبولينات المناعية: IgG ، IgD ، IgA ، IgM و IgE ، على التوالي.

  • تحتوي السلاسل الثقيلة α و γ على ما يقرب من 450 حمضًا أمينيًا.
  • تحتوي السلاسل الثقيلة μ و ε على ما يقرب من 550 حمضًا أمينيًا. [ 4 ]

المناطق

تحتوي كل سلسلة ثقيلة على منطقتين:

  • منطقة ثابتة (وهي نفسها لجميع الغلوبولينات المناعية من نفس الفئة ولكنها تختلف بين الفئات).
    • تحتوي السلاسل الثقيلة γ و α و δ على منطقة ثابتة تتكون من ثلاثة نطاقات مناعية متتالية (في خط متجاور) ولكنها تحتوي أيضًا على منطقة مفصلية لمزيد من المرونة. [ 5 ]
    • تحتوي السلاسل الثقيلة μ و ε على منطقة ثابتة تتكون من أربعة نطاقات. [ 4 ]
  • منطقة متغيرة تختلف بين الخلايا البائية المختلفة ، ولكنها متطابقة في جميع الغلوبولينات المناعية التي تنتجها نفس الخلية البائية أو نفس سلالة الخلايا البائية . تتكون المنطقة المتغيرة لأي سلسلة ثقيلة من نطاق غلوبولين مناعي واحد. يبلغ طول هذه النطاقات حوالي 110 أحماض أمينية. [ 6 ]

الأبقار

تُظهر الأبقار، وتحديدًا سلالة Bos taurus ، تنوعًا في النمط العام للثدييات، حيث تكيفت منطقة CDR H3 للسلسلة الثقيلة لإنتاج مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة التي تُظهر سطح تفاعل مع المستضد على شكل "ساق وعقدة" بدلًا من سطح الطرف ثنائي التكافؤ الأكثر شيوعًا. [ 7 ] تتميز منطقة CDR في الأبقار بطولها غير المعتاد واحتوائها على سمات تسلسلية فريدة تدعم إنتاج بقايا السيستين المزدوجة أثناء الطفرات الجسدية المفرطة . [ 7 ] وبالتالي، فبينما تستهدف خطوة الطفرات الجسدية المفرطة في البشر عملية إعادة تركيب V(D)J ، فإن الهدف في الأبقار هو تكوين روابط ثنائية الكبريتيد متنوعة وتوليد مجموعات فريدة من الحلقات التي تتفاعل مع المستضد. [ 7 ] يُعتقد أن أحد العوامل التطورية الدافعة لهذا التنوع هو وجود بيئة ميكروبية أكثر تنوعًا في الجهاز الهضمي للأبقار نتيجة لكونها مجترة . [ 7 ]

في الأسماك

يبدو أن الأسماك الفكية هي أكثر الحيوانات بدائية القادرة على إنتاج أجسام مضادة مماثلة لتلك الموصوفة للثدييات. [ 8 ] ومع ذلك، لا تمتلك الأسماك نفس مجموعة الأجسام المضادة التي تمتلكها الثدييات. [ 9 ] وقد تم حتى الآن تحديد ثلاثة سلاسل ثقيلة مميزة من الغلوبولين المناعي في الأسماك العظمية .

  • أول ما تم تحديده هو السلسلة الثقيلة μ (أو mu ) الموجودة في جميع الأسماك الفكية، وهي السلسلة الثقيلة لما يُعتقد أنه الغلوبولين المناعي البدائي. يُفرز الجسم المضاد الناتج، IgM، على شكل رباعي في الأسماك العظمية بدلاً من الخماسي المعتاد الموجود في الثدييات وأسماك القرش.
  • تم تحديد السلسلة الثقيلة (δ) لـ IgD في البداية من سمك السلور القنواتي وسمك السلمون الأطلسي ، وهي الآن موثقة جيدًا للعديد من الأسماك العظمية. [ 10 ]
  • تم تحديد الجين الثالث للسلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي في الأسماك العظمية مؤخرًا، وهو لا يشبه أيًا من السلاسل الثقيلة التي وُصفت حتى الآن في الثدييات. هذه السلسلة الثقيلة، التي تم تحديدها في كل من سمك السلمون المرقط (τ) [ 11 ] وسمك الزيبرا (ζ) [ 12 ] ، يُحتمل أن تُشكّل نمطًا متماثلًا مميزًا من الأجسام المضادة (IgT أو IgZ) قد يسبق IgM من الناحية التطورية.

على غرار ما لوحظ في الأسماك العظمية، تم تحديد ثلاثة أنماط متماثلة متميزة من السلاسل الثقيلة للغلوبولين المناعي في الأسماك الغضروفية . وباستثناء النمط μ، يبدو أن هذه الأنماط المتماثلة من السلاسل الثقيلة للغلوبولين المناعي خاصة بالأسماك الغضروفية. تُسمى الأجسام المضادة الناتجة IgW (وتُسمى أيضًا IgX أو IgNARC) وIgNAR ( مستقبل مستضد الغلوبولين المناعي الجديد ). [ 13 ] [ 14 ] النوع الأخير هو جسم مضاد ذو سلسلة ثقيلة ، أي جسم مضاد يفتقر إلى السلاسل الخفيفة، ويمكن استخدامه لإنتاج أجسام مضادة أحادية النطاق ، وهي في الأساس النطاق المتغير (VNAR ) لمستقبل مستضد الغلوبولين المناعي الجديد. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] يمكن عزل الأجسام المضادة أحادية النطاق ( VNAR ) لأسماك القرش، والموجهة ضد مستضدات الأورام أو الفيروسات، من مكتبة كبيرة من VNAR لأسماك القرش الممرضة الساذجة باستخدام تقنية عرض العاثيات . [ 16 ] [ 18 ]

تم العثور على IgW أيضاً في مجموعة الأسماك ذات الزعانف الفصية، بما في ذلك سمكة السيلاكانث وسمكة الرئة. يتميز IgW1 وIgW2 في سمكة السيلاكانث ببنية (VD)n-Jn-C المعتادة، بالإضافة إلى احتوائهما على عدد كبير من المجالات الثابتة. [ 19 ] [ 20 ]

في البرمائيات

يمكن للضفادع أن تقوم بتخليق IgX و IgY. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "نسخة مؤرشفة" . مؤرشفة من الأصل في 19 أبريل 2007. تم الاطلاع عليها في 20 أبريل 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  2. ↑ مارتنسون، آي إل؛ سيريديج، آر (23 يناير 2017). "دور السلسلة الخفيفة البديلة ومستقبل ما قبل الخلية البائية في تطور الخلايا البائية لدى الفئران" . علم المناعة . 101 (4): 435-441 . doi : 10.1046/j.1365-2567.2000.00151.x . ISSN 0019-2805 . PMC 2327112. PMID 11122446 .   
  3. ↑ هاس، إنغريد ج.؛ وابل، ماتياس (1983). "بروتين ربط السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي". نيتشر . 306 ( 5941): 387-389 . Bibcode : 1983Natur.306..387H . doi : 10.1038/306387a0 . PMID 6417546. S2CID 4247626 .  
  4. 1 2 3 جينواي سي إيه، الابن ؛ وآخرون (2001). علم المناعة البيولوجية ( الطبعة الخامسة). دار نشر جارلاند. ISBN   0-8153-3642-X( نص إلكتروني كامل عبر مكتبة NCBI )
  5. ↑ ووف، جيني م.؛ بيرتون، دينيس ر. (2004). "تفاعلات الأجسام المضادة البشرية مع مستقبلات Fc كما توضحها البنى البلورية". مجلة Nature Reviews Immunology . 4 (2): 89-99 . doi : 10.1038/nri1266 . PMID 15040582. S2CID 30584218 .  
  6. ↑ "مشروع علم الأحياء" . بنية الأجسام المضادة . جامعة أريزونا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مايو 2020 .
  7. 1 2 3 4 وانغ، فنغ؛ إيكيرت، داميان C .؛ أحمد، إنشاء؛ يو، وينلي؛ تشانغ، يونغ؛ بازركان، عمر؛ تركماني، علي؛ رودسيب، تيري؛ موانجي، وايثاكا؛ كريسيتييلو، مايكل ف. ويلسون، إيان أ. شولتز، بيتر ج. سميدر، فون ف. (2013). “إعادة تشكيل تنوع الأجسام المضادة” . خلية . 153 (6): 1379–93 . دوى : 10.1016/j.cell.2013.04.049 . بمك 4007204 . بميد 23746848 .  
  8. ↑ جينات السلسلة الثقيلة والخفيفة في الأسماك. مؤرشف في 23 مارس 2007 على موقع Wayback Machine.
  9. ↑ بينغتين، إيفا؛ كليم، ل. ويليام؛ ميلر، نورمان و.؛ وار، غريغوري و.؛ ويلسون، ميلاني (2006). "الغلوبولينات المناعية في سمك السلور: المجموعة والتعبير". علم المناعة التنموي والمقارن . 30 ( 1-2 ): 77-92 . Bibcode : 2006DCImm..30...77B . doi : 10.1016/j.dci.2005.06.016 . PMID 16153707 . 
  10. ↑ سوليم، شتاين توري؛ ستينفيك، يورغن (2006). "تطور ذخيرة الأجسام المضادة في الأسماك العظمية - مراجعة مع التركيز على السلمونيات وسمك القد الأطلسي (Gadus morhua L)". علم المناعة التنموي والمقارن . 30 ( 1-2 ): 57-76 . Bibcode : 2006DCImm..30...57S . doi : 10.1016/j.dci.2005.06.007 . PMID 16084588 . 
  11. ↑ هانسن، جيه دي؛ لانديس، إي دي؛ فيليبس، آر بي (2005). "اكتشاف نمط فريد من نوعه للسلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي (IgT) في سمك السلمون المرقط: دلالات على مسار تطوري مميز للخلايا البائية في الأسماك العظمية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 102 (19 ) : 6919-6924 . Bibcode : 2005PNAS..102.6919H . doi : 10.1073 / pnas.0500027102 . JSTOR 3375456. PMC 1100771. PMID 15863615 .   
  12. ↑ دانيلوفا، ناديا؛ بوسمان، جيرون؛ جيكوش، كيرستين؛ شتاينر، ليزا أ. (2005). "موقع السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي في سمك الزيبرا: تحديد وتعبير نمط متماثل غير معروف سابقًا، الغلوبولين المناعي Z". علم المناعة الطبيعي . 6 (3): 295-302 . doi : 10.1038/ni1166 . PMID 15685175. S2CID 5543330 .  
  13. ↑ دولي، هـ.؛ فلاينك، م. ف. (2006). "تطور ذخيرة الأجسام المضادة في الأسماك الغضروفية". علم المناعة التنموي والمقارن . 30 ( 1-2 ): 43-56 . doi : 10.1016/j.dci.2005.06.022 . PMID 16146649 . 
  14. ↑ سيمونز، ديفيد ب.؛ أبريغو، فيونا أ.؛ كريشنان، أوشا ف.؛ برول، ديفيد ف.؛ ستريلتسوف، فيكتور أ.؛ دوتي، لاريسا؛ هاتاركي، ميغان ك.؛ نوتال، ستيوارت د. (2006). "استراتيجيات التضاعف لشظايا الأجسام المضادة أحادية النطاق من نوع IgNAR في أسماك القرش". مجلة أساليب علم المناعة . 315 ( 1-2 ): 171-184 . doi : 10.1016/j.jim.2006.07.019 . PMID 16962608 . 
  15. ↑ ويسولوفسكي، يانوش؛ ألزوجاراي، فانينا؛ ريلت، يان؛ أونغر، ماندي؛ خواريز، كارلا؛ أوروتيا، مارييلا؛ كاويرهف، آنا؛ دانكواه، ويلبيك؛ ريسيك، بيورن؛ شويبلين، فيليكس؛ شوارتز، نيكول؛ أدريوش، ساهيل؛ بوير، أوليفييه؛ سيمان، ميشيل؛ ليسيا، أليكسي؛ سيريز، ديفيد ف.؛ غولدباوم، فرناندو أ.؛ هاغ، فريدريش؛ كوخ-نولته، فريدريش (2009). "الأجسام المضادة أحادية النطاق: أدوات تجريبية وعلاجية واعدة في العدوى والمناعة" . علم الأحياء الدقيقة الطبية والمناعة . 198 (3): 157-174 . doi : 10.1007/s00430-009-0116-7 . PMC 2714450 . PMID 19529959 .  
  16. 1 2 فينغ، مينغ تشيان؛ بيان، هي جياو؛ وو، شياولين؛ فو، تيان يون؛ فو، يينغ؛ هونغ، جيسيكا؛ فليمنغ، برايان د.؛ فلاينك، مارتن ف.؛ هو، ميتشل (يناير 2019). "بناء وتحليل تسلسل الجيل التالي لمكتبة كبيرة من الأجسام المضادة أحادية النطاق VNAR المعروضة على العاثيات من ستة أسماك قرش ممرضة غير محصنة" . العلاجات بالأجسام المضادة . 2 (1): 1-11 . doi : 10.1093/abt/tby011 . ISSN 2516-4236 . PMC 6312525. PMID 30627698 .   
  17. ↑ إنجلش، هيجياو؛ هونغ، جيسيكا؛ هو، ميتشل (2020). "الأنواع القديمة تقدم علاجات معاصرة: تحديث حول تسلسلات الأجسام المضادة أحادية النطاق VNAR لأسماك القرش، ومكتبات العاثيات، والتطبيقات السريرية المحتملة" . علاجات الأجسام المضادة . 3 (1): 1-9 . doi : 10.1093/abt/tbaa001 . PMC 7034638. PMID 32118195 .  
  18. ↑ لي، دان؛ إنجلش، هيجياو؛ هونغ، جيسيكا؛ ليانغ، تيانيوتشو؛ ميرلينو، غلين؛ داي، تشي-بينغ؛ هو، ميتشل (2022). "استراتيجية جديدة للخلايا التائية المعدلة وراثيًا (CAR-T) تستهدف PD-L1 في أسماك القرش، وتعتمد على نطاق VNAR أحادي ، لعلاج سرطان الثدي وسرطان الكبد" . العلاج الجزيئي - الأورام . 24 : 849-863 . bioRxiv 10.1101/2021.07.20.453144 . doi : 10.1016/j.omto.2022.02.015 . PMC 8917269. PMID 35317524 .   
  19. ↑ تشانغ، تياني؛ تاتشي، لوكا؛ وي، تشيغوه؛ تشاو، ياوفينغ؛ ساليناس، إيرين (2014). "تنوع جينات السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي داخل الفئة في سمكة الرئة الأفريقية" . علم الوراثة المناعية . 66 (5): 335-351 . doi : 10.1007/s00251-014-0769-2 . PMC 4348116. PMID 24676685 .  
  20. ↑ أوتا، ت.؛ راست، ج. ب.؛ ليتمان، ج. و.؛ أميميا، س. ت. (2003). " الاحتفاظ المقيد بالسلالة بنظير السلسلة الثقيلة للغلوبولين المناعي البدائي داخل طيور التنفسية يكشف عن مفارقة تطورية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 100 (5): 2501-2506 . Bibcode : 2003PNAS..100.2501O . doi : 10.1073/pnas.0538029100 . PMC 151370. PMID 12606718 .  
  21. ↑ دو، كريستينا سي؛ ماشوف، سارة م؛ كريسكيتييلو، مايكل ف. (2012). "التطعيم الفموي للضفدع الأفريقي ذي المخالب (Xenopus laevis) يزيد من مستوى الغلوبولين المناعي IgX المخاطي" . علم المناعة البيطرية وعلم الأمراض المناعية . 145 ( 1-2 ): 493-498 . doi : 10.1016/j.vetimm.2011.10.019 . PMC 3273591. PMID 22100190 .