Что такое антигены кратко биология
Обновлено: 04.07.2024
1. Антигены: определение, строение, основные свойства.
2. Антигены микроорганизмов.
3. Антигены человека и животных.
4. Антитела: определение, основные функции, строение.
5. Классы иммуноглобулинов, их характеристика.
6. Динамика образования антител.
Антигены (от греч. anti – против, genos – создавать; термин предложил в 1899 г. Дойч) – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.
Основные функции антигенов:
- Индуцируют иммунологический ответ (синтез антител и запуск реакций клеточного иммунитета).
- Специфически взаимодействуют с образовавшимися антителами (in vivo и in vitro).
- Обеспечивают иммунологическую память – способность организма отвечать на повторное введение антигена иммунологической реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.
- Обуславливают развитие иммунологической толерантности – отсутствие иммунного ответа на конкретный антиген при сохранении способности к иммунному ответу на другие антигены.
Строение антигенов:
Антигены состоят из 2 частей :
1. Высокомолекулярный носитель (шлеппер) – высокополимерный белок, определяющий антигенность и иммуногенность антигена.
2. Детерминантные группы (эпитопы) – поверхностные структуры антигена, комплементарные активному центру антител или рецептору Т-лимфоцита и определяющие специфичность антигена. На одном носителе может быть несколько разных эпитопов, состоящих из пептидов или липополисахаридов и располагающихся в разных частях молекулы антигена. Их разнообразие достигается за счет мозаики аминокислотных или липополисахаридных остатков, располагающихся на поверхности белка.
Количество детерминантных групп или эпитопов определяет валентность антигена.
Валентность антигена – количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться.
Основные свойства антигенов:
1. Иммуногенность – способность вызывать иммунитет, невосприимчивость к инфекции (применяется для характеристики инфекционных агентов).
2. Антигенность – способность вызывать образование специфических антител (частный вариант иммуногенности).
3. Специфичность – свойство, по которому антигены различаются между собой и определяющее способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.
Иммуногенность, антигенность и специфичность зависят от многих факторов.
Факторы, определяющие антигенность:
- Чужеродность (гетерогенность) – генетически обусловленное свойство антигенов одних видов животных отличаться от антигенов других видов животных (чем дальше друг от друга в фенотипическом отношении находятся животные, тем большей антигенностью по отношению друг к другу они обладают).
- Молекулярный вес должен быть не менее 10000 дальтон, с увеличением молекулярного веса антигенность возрастает.
- Химическая природа и химическая однородность: наибольшей антигенностью обладают белки, их комплексы с липидами (липопротеиды), с углеводами (гликопротеиды), с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также сложные полисахариды (при массе более 100000 D), липополисахариды; сами по себе нуклеиновые кислоты, липиды вследствие недостаточной жесткости структуры неиммуногенны.
- Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью).
- Растворимость (нерастворимые белки не могут находиться в коллоидной фазе и не вызывают развитие иммунных реакций).
Факторы, определяющие иммуногенность:
- Способ введения антигена (перорально, внутрикожно, внутримышечно).
- Интервал между введением.
- Состояние иммунизированного макроорганизма.
- Скорость разрушения антигена в организме и выведения его из организма.
Иммуногенность и антигенность могут не совпадать! Например, дизентерийная палочка обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии не вырабатывается.
Факторы, определяющие специфичность:
- Химическая природа антигенной детерминанты.
- Строение антигенной детеминанты (вид и последовательность аминокислот в первичной полипептидной цепи).
- Пространственная конфигурация антигенных детерминант.
Виды антигенов по строению:
1. Гаптены (неполноценные антигены) – это чистая детерминантная группа (имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками, обладают только специфичностью, т.е. не способны вызывать образование антител, но вступают с ними в специфическую реакцию):
- простые – взаимодействуют с антителами в организме, но не способны реагировать с ними in vitro;
- сложные – взаимодействуют с антителами in vivo и in vitro.
2. Полноценные (конъюгированные) антигены – образуются при связывании гаптена с высокомолекулярным носителем, обладающим иммуногенностью.
3. Полугаптены – это неорганические радикалы (J - , Cr - , Br - , N + ), связанные молекулами белка.
4. Проантигены – гаптены, способные присоединяться к белкам организма и сенсибилизировать их как аутоантигены.
5. Толерогены – антигены, способные подавлять иммунологические реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них.
Виды антигенов по степени чужеродности:
1. Видовые антигены – антигены определенного вида организмов.
2. Групповые антигены (аллоантигены) – антигены, обусловливающие внутривидовые различия у особей одного вида, разделяющие их на группы (серогруппы у микроорганизмов, группы крови у человека).
3. Индивидуальные антигены (изоантигены) – антигены конкретного индивидуума.
4. Гетерогенные (перекрестнореагирующие, ксеноантигены) антигены – антигены, общие для организмов разных видов, далеко отстоящих друг от друга:
- антигенная мимикрия – длительное отсутствие иммунологической реакции на антигены из-за схожести с антигенами хозяина (микроорганизмы не распознаются как чужеродные);
- перекрестные реакции – образовавшиеся на антигены микроорганизмов антитела вступают в контакт с антигенами хозяина и могут вызывать иммунологический процесс (например: гемолитический стрептококк обладает перекрестнореагирующими антигенами с антигенами миокарда и почечных клубочков; вирус кори имеет перекрестнореагирующие антигены к белку миелину, поэтому иммунная реакция способствует демиелинизации нервных волокон и развитию рассеянного склероза).
Антигены микроорганизмов в зависимости от систематического положения:
1. Видоспецифические – антигены одного вида микроорганизмов.
2. Группоспецифические – антигены одной группы в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серогруппы).
3. Типоспецифические – антигены одного типа (варианта) в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серовары/серотипы).
План лекции:
1. Антигены: определение, строение, основные свойства.
2. Антигены микроорганизмов.
3. Антигены человека и животных.
4. Антитела: определение, основные функции, строение.
5. Классы иммуноглобулинов, их характеристика.
6. Динамика образования антител.
Антигены (от греч. anti – против, genos – создавать; термин предложил в 1899 г. Дойч) – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.
Основные функции антигенов:
- Индуцируют иммунологический ответ (синтез антител и запуск реакций клеточного иммунитета).
- Специфически взаимодействуют с образовавшимися антителами (in vivo и in vitro).
- Обеспечивают иммунологическую память – способность организма отвечать на повторное введение антигена иммунологической реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.
- Обуславливают развитие иммунологической толерантности – отсутствие иммунного ответа на конкретный антиген при сохранении способности к иммунному ответу на другие антигены.
Строение антигенов:
Антигены состоят из 2 частей :
1. Высокомолекулярный носитель (шлеппер) – высокополимерный белок, определяющий антигенность и иммуногенность антигена.
2. Детерминантные группы (эпитопы) – поверхностные структуры антигена, комплементарные активному центру антител или рецептору Т-лимфоцита и определяющие специфичность антигена. На одном носителе может быть несколько разных эпитопов, состоящих из пептидов или липополисахаридов и располагающихся в разных частях молекулы антигена. Их разнообразие достигается за счет мозаики аминокислотных или липополисахаридных остатков, располагающихся на поверхности белка.
Количество детерминантных групп или эпитопов определяет валентность антигена.
Валентность антигена – количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться.
Основные свойства антигенов:
1. Иммуногенность – способность вызывать иммунитет, невосприимчивость к инфекции (применяется для характеристики инфекционных агентов).
2. Антигенность – способность вызывать образование специфических антител (частный вариант иммуногенности).
3. Специфичность – свойство, по которому антигены различаются между собой и определяющее способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.
Иммуногенность, антигенность и специфичность зависят от многих факторов.
Факторы, определяющие антигенность:
- Чужеродность (гетерогенность) – генетически обусловленное свойство антигенов одних видов животных отличаться от антигенов других видов животных (чем дальше друг от друга в фенотипическом отношении находятся животные, тем большей антигенностью по отношению друг к другу они обладают).
- Молекулярный вес должен быть не менее 10000 дальтон, с увеличением молекулярного веса антигенность возрастает.
- Химическая природа и химическая однородность: наибольшей антигенностью обладают белки, их комплексы с липидами (липопротеиды), с углеводами (гликопротеиды), с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также сложные полисахариды (при массе более 100000 D), липополисахариды; сами по себе нуклеиновые кислоты, липиды вследствие недостаточной жесткости структуры неиммуногенны.
- Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью).
- Растворимость (нерастворимые белки не могут находиться в коллоидной фазе и не вызывают развитие иммунных реакций).
Факторы, определяющие иммуногенность:
- Способ введения антигена (перорально, внутрикожно, внутримышечно).
- Интервал между введением.
- Состояние иммунизированного макроорганизма.
- Скорость разрушения антигена в организме и выведения его из организма.
Иммуногенность и антигенность могут не совпадать! Например, дизентерийная палочка обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии не вырабатывается.
Факторы, определяющие специфичность:
- Химическая природа антигенной детерминанты.
- Строение антигенной детеминанты (вид и последовательность аминокислот в первичной полипептидной цепи).
- Пространственная конфигурация антигенных детерминант.
Виды антигенов по строению:
1. Гаптены (неполноценные антигены) – это чистая детерминантная группа (имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками, обладают только специфичностью, т.е. не способны вызывать образование антител, но вступают с ними в специфическую реакцию):
- простые – взаимодействуют с антителами в организме, но не способны реагировать с ними in vitro;
- сложные – взаимодействуют с антителами in vivo и in vitro.
2. Полноценные (конъюгированные) антигены – образуются при связывании гаптена с высокомолекулярным носителем, обладающим иммуногенностью.
3. Полугаптены – это неорганические радикалы (J - , Cr - , Br - , N + ), связанные молекулами белка.
4. Проантигены – гаптены, способные присоединяться к белкам организма и сенсибилизировать их как аутоантигены.
5. Толерогены – антигены, способные подавлять иммунологические реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них.
Виды антигенов по степени чужеродности:
1. Видовые антигены – антигены определенного вида организмов.
2. Групповые антигены (аллоантигены) – антигены, обусловливающие внутривидовые различия у особей одного вида, разделяющие их на группы (серогруппы у микроорганизмов, группы крови у человека).
3. Индивидуальные антигены (изоантигены) – антигены конкретного индивидуума.
4. Гетерогенные (перекрестнореагирующие, ксеноантигены) антигены – антигены, общие для организмов разных видов, далеко отстоящих друг от друга:
- антигенная мимикрия – длительное отсутствие иммунологической реакции на антигены из-за схожести с антигенами хозяина (микроорганизмы не распознаются как чужеродные);
- перекрестные реакции – образовавшиеся на антигены микроорганизмов антитела вступают в контакт с антигенами хозяина и могут вызывать иммунологический процесс (например: гемолитический стрептококк обладает перекрестнореагирующими антигенами с антигенами миокарда и почечных клубочков; вирус кори имеет перекрестнореагирующие антигены к белку миелину, поэтому иммунная реакция способствует демиелинизации нервных волокон и развитию рассеянного склероза).
Антигены микроорганизмов в зависимости от систематического положения:
1. Видоспецифические – антигены одного вида микроорганизмов.
2. Группоспецифические – антигены одной группы в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серогруппы).
3. Типоспецифические – антигены одного типа (варианта) в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серовары/серотипы).
АНТИГЕ́Н (antigen, букв. – производящий что-либо против чего-либо, от анти. и . ген), вещество, распознаваемое организмом как чужеродное и способное вызывать иммунный ответ, направленный на его удаление. Природные А., присутствующие в клетках и тканях всех живых организмов, представляют собой макромолекулы – обычно это белки или полисахариды. Cчитают, что иммунная система млекопитающих способна распознать более 10 6 разл. А. Чаще всего А. являются макромолекулы проникающих в организм бактерий, вирусов, простейших, микроскопич. грибов и др. возбудителей заболеваний, а также опухолевых клеток (опухолевые А.), формирующихся в организме при злокачеств. перерождении нормальных клеток. При пересадке органов и переливании крови важное значение имеют тканевые аллоантигены – А., отражающие внутривидовые иммунологич. особенности и индивидуальные различия особей. К аллоантигенам относятся молекулы гл. комплекса гистосовместимости (ГКГ) и групп крови. Иммунным ответом на эти А. является отторжение несовместимых тканей и резус-конфликт (см. в ст. Резус-фактор ), а на взаимодействие А. групп крови с предсуществующими антителами – также реакция на переливание несовместимой крови, приводящая к гемотрансфузионному шоку. В норме иммунная система способна реагировать только на чужеродные А., хотя в организме присутствуют лимфоциты, распознающие его собственные А. – аутоантигены. Иммунный ответ на них развивается только при нарушении регуляторных механизмов, что приводит к формированию аутоиммунных заболеваний. Неадекватная реакция животных и человека на некоторые А., обозначаемые как аллергены, лежит в основе особой формы иммунного ответа – аллергии . Искусственным путём получают А., содержащие гаптены в комплексе с белком-носителем.
вещества генетически чужеродной информации, способные при попадании в организм вызывать иммунный ответ, направленный на их удаление или нейтрализацию. Обычно это макромолекулы – белки или полисахариды, входящие в состав клеток, тканей, органов и жидкостей живых организмов; синтезируют также искусственные антигены. Как правило, антиген содержит несколько детерминант (эпитопов), которые вызывают образование при иммунном ответе специфических антител и цитотоксических Т-лимфоцитов. Различия по антигенам используют при диагностике инфекционных болезней, учитывают при переливании крови, пересадке органов и тканей и т. д.
Смотреть что такое АНТИГЕНЫ в других словарях:
АНТИГЕНЫ
(от Анти. и греч. génos — рождение, происхождение) высокомолекулярные коллоидные вещества, которые при введении в организм животных и человека. смотреть
АНТИГЕНЫ
антигены мн. Вещества, чуждые организму человека и животного, вызывающие образование антител как иммунную реакцию.
АНТИГЕНЫ
(греч. anti- против + gennao создавать, производить)биоорганические вещества, которые обладают признаками генетической чужеродности (антигенности) и пр. смотреть
АНТИГЕНЫ
(от греч. anti--приставка, означающая противодействие, и -genes - рождающий, рожденный), орг. в-ва, способные реагировать с рецепторами лимфоцитов имм. смотреть
АНТИГЕНЫ
антиге́ны (от греч. anti- приставка, означающая противоположность или враждебность, и -genes рождающий, рожденный), высокомолекулярные соединения, . смотреть
АНТИГЕНЫ
антигены вещества, вызывающие в тканях макроорганизмов реакцию, направленную в конечном счете на удаление их из организма. Первой реакций на А. являет. смотреть
АНТИГЕНЫ
(от греч. anti — против и genes — рождающий, рождённый ), вещества, которые воспринимаются организмом как чужеродные и вызывают специфич. иммунный ответ; способны взаимодействовать с продуктами этого ответа — антителами. Антигенными свойствами обладают макромолекулярные компоненты всех живых организмов. А. могут быть общими для всех особей определ. вида (видовые А.) или только для части особей того же вида (групповые А.). Иммуногенность А. и форма иммунного ответа, к-рую они вызывают (образование антител, клеточный иммунитет, аллергия или толерантность), зависят от степени чужеродности А., хим. природы, дозы и формы введения и мн. др. факторов. Распознавание чужеродных А. (бактериальных, вирусных, грибных и др.), отличие “несвоего” от “своего” — универсальное свойство живых организмов, необходимое для поддержания их целостности, без к-рой невозможно выживание. Определение видовой или групповой принадлежности А. используется в диагностике инфекц. заболеваний с.-х. ж-ных (напр., бруцеллёза ), при переливании крови. Идентификация, выделение и синтез защитных А. — гл. задача при разработке вакцин и сывороток.
• Ляшенко В. А. Воробьев А. А., Молекулярные основы иммуногенности антигенов, М., 1982.
Обзор
Автор
Редактор
Обратите внимание!
Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.
Преамбула
Мы будем говорить о механизмах презентации антигенов на примере злокачественных опухолей. Но те же самые универсальные принципы лежат в основе любого иммунного ответа, будь то бактериальная инфекция или вирусное заражение. Разумеется, в каждом случае есть свои тонкости и детали, но в них мы сегодня вдаваться практически не будем. Попробуем составить для начала общую картину процесса.
Что такое антиген и как с ним бороться
Себя показать и на других посмотреть
Рисунок 1. Презентация опухолевого антигена на поверхности клетки и распознавание его TCR рецепторами Т-клетки.
Нет антигена — нет проблемы!
Читайте также: