Protilátky struktura a jejich význam



Podobné dokumenty
Funkce imunitního systému

Specifická imunitní odpověd. Veřejné zdravotnictví

IMUNITNÍ SYSTÉM OBRATLOVCŮ - MATKA PLOD / MLÁDĚ VÝVOJ IMUNITNÍHO SYSTÉMU OBRATLOVCŮ CHARAKTERISTUIKA IMUNITNÍHO SYSTÉMU OBRATLOVCU

nejsou vytvářeny podle genetické přeskupováním genových segmentů Variabilita takto vytvořených což je více než skutečný počet sloučenin v přírodě

Imunitní systém.

Specifická imunitní odpověď. Název materiálu: Datum (období) vytvoření: MUDr. Zdeňka Kasková. Autor materiálu: Zařazení materiálu:

Variabilita takto vytvořených molekul se odhaduje na , což je více než skutečný počet sloučenin v přírodě GENETICKÝ ZÁKLAD TĚŽKÉHO ŘETĚZCE

Imunitní odpověd - morfologie a funkce, nespecifická odpověd, zánět. Veřejné zdravotnictví

SKANÁ imunita. VROZENÁ imunita. kladní znalosti z biochemie, stavby membrán n a fyziologie krve. Prezentace navazuje na základnz

imunitní reakcí antigeny protilátky Imunitní reakce specifická vazba mezi antigenem a protilátkou a je podstatou imunitní reakce

Souvislost výživy s obranyschopností organismu. Lenka Konečná

rní tekutinu (ECF), tj. cca 1/3 celkového množstv

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 5. vydání... 21

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 6. vydání... 23

B lymfocyty diferenciace B lymfocytů a tvorba protilátek. Současné možnosti využití MP transplantace, alergie, autoimunita, infekční onemocnění

Jak funguje (a někdy nefunguje) imunitní systém. Prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc. Ústav molekulární genetiky AV ČR

Struktura a funkce imunitního systému. Igor Hochel

2) Vztah mezi člověkem a bakteriemi

IMUNOCHEMICKÉ METODY

ZÁKLADY IMUNOLOGIE V.Hořejší, J.Bartůňková, T.Brdička, R.Špíšek. 6. vydání Triton, Praha (k dostání v Lípové ulici)

MUDr. Martina Vachová

KOMPLEMENT ALTERNATIVNÍ CESTA AKTIVACE KLASICKÁ CESTA AKTIVACE (LEKTINOVÁ CESTA) (humorálních, protilátkových):

Obsah. Sarkosin Charakterizace slepičích protilátek proti sarkosinu. Dagmar Uhlířová

Základy imunologických metod: interakce antigen-protilátka využití v laboratorních metodách

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA MASARYKOVY UNIVERZITY. Ústav experimentální biologie. Oddělení fyziologie živočichů a imunologie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

DEFEKTY NEADAPTIVNÍ (PŘIROZENÉ) ČÁSTI IMUNITNÍHO SYSTÉMU

Vyšetření imunoglobulinů

IMUNITA PROTI INFEKCÍM. Ústav imunologie 2.LF UK Praha 5- Motol

Obranné mechanismy organismu, imunita. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Imunitní systém. Přesnější definice: Tkáně a buňky lidského těla schopné protektivně reagovat na vlivy působící proti udržení homeostázy.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

IMUNOLOGIE: OTÁZKY KE ZKOUŠCE

Krev a míza. Napsal uživatel Zemanová Veronika Pondělí, 01 Březen :07

B lymfocyty. B-lymfocyty (B buňky) jsou buňky zodpovědné především za specifickou, protilátkami zprostředkovanou imunitní odpověď.

Klinický význam protilátek proti C1q složce komplementu. Eliška Potluková 3. Interní klinika VFN a 1. LF UK

Mnohobarevná cytometrie v klinické diagnostice

IMUNOLOGIE: VELKÝ OBOR OD MOLEKUL K PACIENTŮM CCA 20 NOBELOVÝCH CEN

Komplementový systém a nespecifická imunita. Jana Novotná Ústav lékařské chemie a biochemie 2 LF UK

Změny v parametrech imunity v průběhu specifické alergenové imunoterapie. Vlas T., Vachová M., Panzner P.,

Biochemie imunitního systému. Jana Novotná

IMUNOGENETIKA I. Imunologie. nauka o obraných schopnostech organismu. imunitní systém heterogenní populace buněk lymfatické tkáně lymfatické orgány

SPECIFICKÁ A NESPECIFICKÁ IMUNITA

Imunopatologie. Viz také video: 15-Imunopatologie.mov. -nepřiměřené imunitní reakce. - na cizorodé netoxické antigeny (alergie)

Rekombinantní protilátky, bakteriofágy, aptamery a peptidové scaffoldy pro analytické a terapeutické účely Luděk Eyer

Imunopatologie. Luděk Bláha

T-lymfocyty a nádorová imunita

Krevní skupiny a jejich genetika. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Imunitní systém. Antigen = jakákoliv substance vyvolávající imunitní odpověď Epitop = část antigenu rozpoznávaná imunitními receptory

PRAKTIKUM č.2. ÚKIA, LF MU, Mgr. Olga TICHÁ

III/2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IVT

Subpopulace B lymfocytů v klinické imunologii

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie PřF UP Olomouc

Imunochemické metody. na principu vazby antigenu a protilátky

Nespecifické složky buněčné imunity. M.Průcha

Příloha č.4 Seznam imunologických vyšetření. Obsah. Seznam imunologických vyšetření

PREZENTACE ANTIGENU A REGULACE NA ÚROVNI Th (A DALŠÍCH) LYMFOCYTŮ PREZENTACE ANTIGENU

Příloha č.4 Seznam imunologických vyšetření

Antigeny. Hlavní histokompatibilitní komplex a prezentace antigenu

Funkce imunitního systému. Imunodefekty. Biomedicínská technika a bioinformatika

STRUKTURNÍ SKUPINY ADHEZIVNÍCH MOLEKUL

SEMINÁŘ: KLINICKÁ A LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA IMUNODEFICIENCÍ

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Parazitické organismy tvoří zhruba dvě třetiny všech živočichů jejich dlouhodobé přežití je závislé na nalezení vhodné niky - hostitele

Fyziologie a patofyziologie imunity. Michal Procházka KTL 2. LF UK a FNM

OBRANA ORGANISMU základní mechanismy LYMFATICKÉ ORGÁNY stavba a funkce

Kůže: kompartment imunitního systému

KREVNÍ ELEMENTY, PLAZMA. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Monoklonální protilátky jako léčiva

Laboratorní diagnostika v klinické imunologii Indikace a interpretace testů

Poruchy funkce imunitního systému

Nativní a rekombinantní Ag

Interpretace sérologických nálezů v diagnostice herpetických virů. K.Roubalová

ALERGIE Mgr. Marie Vilánková ECC s.r.o. Všechna práva vyhrazena

Imunitní systém člověka. Historie oboru Terminologie Členění IS

Obranné mechanismy člověka a jejich role v průběhu infekčních onemocnění

Imunologie. Věda zabývající se zkoumáním imunitního systému.

Výskyt MHC molekul. RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. ajor istocompatibility omplex. Funkce MHC glykoproteinů

Protinádorová imunita. Jiří Jelínek

Krev, složení krve, formované krevní elementy

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Monoklonální protilátky

15. B lymfocyty (vývoj, selekce, povrchové znaky, funkce). BCR. Ontogeneze tvorby protilátek. 16. Imunoglobuliny (struktura, třídy).

Biologický materiál je tvořen vzorky tělních tekutin, tělesných sekretů, exkretů a tkání.

Aglutinace Mgr. Jana Nechvátalová

Analýza proteinů. Stanovení bílkovin. Elektroforéza plazmatických bílkovin

NEŽÁDOUCÍ ÚČINKY LÉČIV

Výukové materiály:

OBRANNÝ IMUNITNÍ SYSTÉM

Modul IB. Histochemie. CBO Odd. histologie a embryologie. MUDr. Martin Špaček

LYMFOCYTY A SPECIFICKÁ IMUNITA

Lidský herpesvirus 6 biologie, diagnostika, patogeneze. K.Roubalová Vidia spol.s r.o.

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

Humorální imunita. Nespecifické složky M. Průcha

ZÁNĚT osnova. ZÁNĚT: definice; vymezení pojmu. DRUHY ZÁNĚTU: podle průběhu

Systém HLA a prezentace antigenu. Ústav imunologie UK 2.LF a FN Motol

Genetika člověka GCPSB

BIOCHEMIE IMUNITNÍHO SYSTÉMU

Transkript:

Název: Protilátky struktura a jejich význam Školitel: Ing. Soňa Křížková, Ph.D Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D. Datum: 23. 5. 2014 Reg.č.projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0148 Název projektu: Mezinárodní spolupráce v oblasti "in vivo" zobrazovacích technik

Protilátka Funkce Struktura Vlastnosti Vytváření protilátek a jejich další funkce Třídy imunoglobulinů Využití protilátek Protilátkové inženýrství

Imunitní systém: Vrozená imunita Fyzické bariéry Buňky Chemické bariéry Kůže, mukosní membrány PMN, monocyty, makrofágy, eosinofily, NK buňky ph, lipidy, enzymy, atd. Cytokiny Protilátky Cytokiny Cytokiny B-lymfocyty T-lymfocyty Získaná imunita

Protilátky Imunoglobuliny (Ig) Glykoproteiny, Mr > 150 kda Zásadní role v obraně organismu. Součást specifické imunitní odpovědi humorálního typu ( buněčná imunita) Tvořeny B-lymfocyty a plasmatickými buňkami vzniklými z B-lymfocytů v rámci terminální diferenciace U obratlovců v krevním séru, tělních tekutinách a na povrchu B-lymfocytů. Specifická vazba na antigen (Ag) pomocí nekovalentních interakcí. Lymfocyt krevní nátěr B-lymfocyt SEM IgG TEM IgG proteinová struktura

Vytváření protilátek a jejich další funkce Variabilita protilátek až 1 000 000 různých protilátek v lidském organismu stovky genů pro H a L řetězce V(D)J rekombinace L řetězec tvořen 3 geny H řetězec tvořen 4 geny Funkce imunoglobulinů: Inaktivace mikroorganismů Likvidace opotřebovaných buněk Součásti lymfocytárních receptorů, BCR a TCR: BCR B-buněčný receptor transmembránový povrchový Ig (nejčastěji IgM či IgD) asociované signalizační molekuly Igα a Igβ. Propojeny s cytoplazmatickými tyrosinkinasami Po vazbě antigenu na alespoň 2 BCR receptory dochází k přenesení signálu dovnitř lymfocytu, endocytóze antigenu, jeho rozložení a vystavení na membránu v MHC II komplexu, což má za následek aktivaci B-lymfocytu T-lymfocytem a zvýšení exprese protilátek TCR- T-buněčný receptor transmembránový Ig podobný modul rozeznávající antigen na povrchu B-lymfocytů v komplexu s MHC II Antigen

Obrana proti: bakteriím virům parazitům Funkce imunoglobulinů toxinům neutralizace toxinu, zabránění adheze mikroorganismu Aktivace některých složek imunitního systému: cytotoxické reakce aktivace komplementové kaskády nebo NK-buněk tvorba pórů v cytoplasmatické membráně, lyze bakterie a únik organel zahájení zánětlivé odpovědi opsonizace - navázání protilátky a určitých složek komplementu označení mikroorganismu a atraktivizace pro fagocyty Aktivace komplementové kaskády klasickou cestou, http://www.virology.ws/2009/09/28/the-complement-system/

Obrana proti: Funkce imunoglobulinů bakteriím virům parazitům toxinům neutralizace toxinu, zabránění adheze mikroorganismu Aktivace některých složek imunitního systému: cytotoxické reakce aktivace komplementové kaskády nebo NK-buněk zahájení zánětlivé odpovědi opsonizace Granulocyt IgE FcεRI Antigen Mediátory zánětu

Obrana proti: Funkce imunoglobulinů bakteriím virům parazitům toxinům neutralizace toxinu, zabránění adheze mikroorganismu Aktivace některých složek imunitního systému: cytotoxické reakce aktivace komplementové kaskády nebo NK-buněk zahájení zánětlivé odpovědi opsonizace Opsonizace: Fagocytóza: Makrofág Bakterie Bakterie Makrofág Povrchový antigen Protein G Receptor pro imunoglobulin Imunoglobulin

Těžký řetězec S-S Konstantní oblast S-S Variabilní oblast Struktura imunoglobulinů 2 x Lehký řetězec (L) 1 x Variabilní doména (VL) 1 x Konstantní doména (CL) 2 typy: κ, λ. Odlišnosti v konstantním úseku 2 x Těžký řetězec (H) 1 x Variabilní doména (VH) 3 x Konstantní doména (CH 1-3) (IgA, IgD, IgG) 4 x Konstantní doména (CH 1-4) (IgE, IgM) 5 typů: α, δ, ε, γ, μ Vazba sacharidových složek Disulfidické můstky Kovalentní propojení řetězců Mezi L a H řetězcem 1 disulfid Mezi H a H řetězci různý počet dle třídy a podtřídy imunoglobulinu. Vazebné místo Hypervariabilní úseky Tvořeno variabilními doménami H a L řetězců Imunoglobulinové domény Pantová oblast Štěpení papainem (rostlinná proteasa) 2 x Fab fragment vazba antigenů 1 x Fc fragment vazba na povrchové receptory leukocytů Štěpení pepsinem (živočišná proteasa) 1 x Fc fragment 1 x bivalentní Fab fragment H 2 N H 2 N Vazebné místo pro antigen - paratop HOOC HOOC Pantová oblast S-S S-S S-S COOH COOH Fc NH 2 NH 2 Fab

Isotypy protilátek - savci Podle stavby konstantní části těžkého řetězce a zastoupení sacharidů, též třídy IgG 2 3 % sacharidů, 75 % všech Ig v séru, koncentrace je 10 g/l. 4 podtřídy (IgG1 4), které se vzájemně liší svými opsonizačními vlastnostmi, vazbou na komplement a časem, po který jsou aktivní. pouze jako monomery opsonizace na neutrofilech a makrofázích se vyskytují receptory FcR pro Fc-fragmenty IgG, aktivace komplementu klasickou cestou po vazbě IgG na antigen, sekundární imunitní reakce opakované setkání s antigenem, neutralizace toxinů po navázání IgG dojde k zablokování a neutralizaci toxinu vytvořením imunokomplexu. IgA 5 8 % sacharidů, slizniční protilátky. Nejzastoupenější protilátky v těle, v séru koncentrace 1,5 g/l, ovšem celkově v těle jsou to nejzastoupenější protilátky monomery (v séru) nebo dimery spojené J-řetězcem (ve sliznicích, ochrana proti štěpení proteasami) blokáda adhezních molekul bakterií opsonizace IgA nemá schopnost aktivovat komplement IgM 12 % sacharidů, 10 % všech protilátek v séru, 1 1,5 g/l. Monomer IgM součást BCR komplexu, pentamer, jednotlivé podjednotky spojeny do kruhu cystinovými můstky a j J řetězcem. aktivace komplementu tvoří odpověď na polysacharidové antigeny (AB0 systém) aglutinace IgM váže hodně antigenů (teoreticky až 10, obvykle cca 5) a proto snadno tvoří aglutináty. Vytvářeny jako první, jejich produkce nevyžaduje izotypový přesmyk IgM nemá opsonizační funkci. pozitivní průkaz IgM proti antigenu poukazuje na akutní infekci IgD 9 14 % sacharidů, zastoupen relativně málo, nízké koncentrace v séru monomer slabá afinita k antigenům, součást BCR komplexu vyvolává uvolňování histaminu z mastocytů a bazofilních leukocytů, alergie IgE 12 % sacharidů, nejnižší sérová koncentrace Výskyt: slezina, mandle, mukózní membrána plic a GIT uvolňuje mediátory zánětu (histamin, serotonin, prostaglandiny, leukotrieny), alergie antiparazitární obrana (stimuluje procesy k vypuzení): mediátory, vazodilatace, vykašlání, vykýchání, zvýšení peristaltiky střev, průjem,

Isotypy protilátek ostatní obratlovci IgY IgW ptáci a plazi v séru ve vaječném žloutku paryby příbuzné se savčími IgD IgX hcigg IgNAR obojživelníci 2 těžké řetězce u velbloudovitých 2těžké řetězce paryby

Využití protilátek Vakcíny Terapeutické účely Cílená distribuce léčiv IgY Pasivní imunizace Protinádorová léčiva (Rituximab, Transtuzumab ) Diagnostika Imobilizace proteinů Imunoanalýza Mikročipy Separace a purifikace proteinů

S-S Biologická funkce S-S Protilátková funkce Interakce protilátek Antigen Ostatní složky imunitního systému Ostatními molekulami v organismu - signalizace Superantigeny protein A protein G protein A/G protein L to se nám nemusí vždy hodit velikost stabilita monospecifita non-humánní původ nízká afinita k antigenu pro daný antigen nelze připravit antigen (možná) neexistuje H 2 N H 2 N vazba sacharidů Vazebné místo pro antigen HOOC HOOC Štěpení papainem S-S S-S S-S protein A protein G protein A/G COOH COOH protein L vazba makrofágu vazba komplementu NH 2 NH 2 Fab

Protilátkové inženýrství Upravení vlastností protilátek tak, aby lépe vyhovovala našim požadavkům metodami genetického a proteinového inženýrství Tvorba protilátek proti zadanému antigenu (imunizace) Monoklonální protilátky hybridomová technologie fágový display Rekombinantní protilátky Glykosylace Deglykosylace úprava glykosylace Částečné protilátky scfv Fab minibody Fúzní protilátky imaging (GFP) Syntetické protilátky bioinformatický návrh vazebného místa Multivalentní protilátky vážou více než 1 antigen Bi-, tri- specifické protilátky Fab 2 Fab 3 Bis-scFv Triabodies Minimalizace odpovědi imunitnío systému Humanizované protilátky Chimerní protilátky Delece nežádoucí domény Theranostika Imaging Cílená distribuce léčiv Hledání neznámých struktur

Protilátkové inženýrství Upravení vlastností protilátek tak, aby lépe vyhovovala našim požadavkům metodami genetického a proteinového inženýrství Tvorba protilátek proti zadanému antigenu (imunizace) Monoklonální protilátky hybridomová technologie fágový display Rekombinantní protilátky Glykosylace Deglykosylace úprava glykosylace Částečné protilátky scfv Fab minibody Fúzní protilátky imaging (GFP) Syntetické protilátky bioinformatický návrh vazebného místa Multivalentní protilátky vážou více než 1 antigen Bi-, tri- specifické protilátky Fab 2 Fab 3 Bis-scFv Triabodies Minimalizace odpovědi imunitnío systému Humanizované protilátky Chimerní protilátky Delece nežádoucí domény Theranostika Imaging Cílená distribuce léčiv Hledání neznámých struktur Humanizované chimerní protilátky: Lidský IgG + Myší IgG Chimerní IgG Humanizovaný IgG

Kohler and Milstein, 1975 Time Required for Maturity of Technologies 11 years HumanizedCDRgrafted antibodies Fc fusion protein Morrison et al., 1984 Muronomab-OKT3, 1986 Jones et al., 1986 10 years ReoPro, 1994 11 years 9 years Capon et al., 1989; First Fc fusion Murine hybridoma Chimeric antibodies Zenapax, 1997 Enbrel, 1998 Human antibodies from phage display libraries Human antibodies from transgenic humanized mice McCafferty et al., 1990 12 years 10 years Lonberg et al., 1994; Green et al., 1994 Humira, 2002 Vectibix, 2004 Antibodies with modified, muted Fc function 13 years Alegre et al., 1994; (first OKT3 ala-ala) Soliris, 2007 Year 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Slide courtesy of Bill Strohl, Centocor, September 2008

Schválené terapeutické protlátky Antibody Target Indication Sales Producer (million $) OKT3 CD3 Acute kidney transplantation rejection (Ortho Biotech/J & J) Digibind Digoxin Digoxin poisoning (Glaxo/Welcome) Herceptin HER- 2 Metastatic.breast cancer 424.8 (03) (Genentech/MedImmune) 117.7(2Q/04) Zenapax IL2 R-a Kindney transplantation rejection (Protein Design Labs/Roche) Simulect IL2 R-a Acute organ rejection (Norvatis) Rituxan CD20 Non-Hodgkin s lymphoma 1,489.1 (03) (Genentech/Roche) * 424.7(2Q/04) Panorex CA17-1A Colorectal cancer (GlaxoSmithKline / Centocor) Remicade TNFa Crohn s disease & Rheumatoid arthritis 409.0 (02) (Centocor/Schering-Plough) * Reopro Platelet Ischemic cardiac complications 431.0 (02) (Centocor/Eli Lilly) * Synagis RSV RSV infection 849.0 (03) (MedImmune) Mylotarg CD33 Relapsed CD33-positive AML (calicheamin) (Celltech/Wyeth-Ayerst) Campath CD52 B cell CLL (Millenium Ph/Schering AG) Zevalin CD20 Non-Hodgkin s lymphoma (I111 & Y90) (IDEC) Humira TNF Rhematoid arthritis 149.0(1Q/04)(Abbot) Xolair IgE Asthma 30.0(1Q/04)(Genentech/Novartis) Bexxar CD20 Non-Hodgkin s lymphoma (I131) 132.0 (03) (Corixa/Glaxo-SmithKline) Raptiva CD11a Mod.. severe plaque psoriasis, psoriatic arthritis 6.3(1Q/04)(Xoma/Genentech) Avastin VEGF Metastatic carcinoma of the colon or rectum 133.0(2Q/04)(Genetech) Erbitux EGFR EGFR-expressing, metastatic colorectal cancer 17.5(1Q/04)(Brystol-Myer-Squibb, Imclone) Embrel TNF RA, Polyarticular juvenile RA, psoriatic arthritis, 397,0(1Q/04)(Amgen) ankylosing spondylitis, psoriasis Murine Antibody Chimeric Antibody Humanized Antibody

Děkuji za pozornost